دانستنیها
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۰۷]
آیا می دانید عمیق ترین اقیانوس زمین کجاست؟
مجموعه: آیا می دانید ؟
یک نگاه اجمالی به کره زمین از طریق نقشه یا تصویر گرفته شده از فضا برای درک بزرگی و اهمیت اقیانوس های زمین کفایت میکند. اقیانوس ها ۷۲ درصد از سطح سیاره را پوشش داده و حجمی در حدود ۱٫۳۵ میلیارد کیلومتر مکعب را اشغال کرده اند. اهمیت آنها برای حیات بر همگان آشکار است. رازهای بسیاری در اعماق آنها نهفته است که هنوز به کشف نرسیده اند.
عمیق ترین اقیانوس زمین، اقیانوس آرام نام دارد
به پاس علم نوین، ابزارها و دستگاههای اکتشاف پیشرفته یکی از مسائل دشوار حل و فصل شده است و آن محل قرارگیری عمیق ترین اقیانوس زمین می باشد. این محل، اقیانوس آرام نام دارد که عمق متوسط آن تقریبا ۴۲۸۰ متر بوده و عمیق ترین قسمت شناخته شده (گودال ماریانا) را در میان تمامی اقیانوس ها درون خود جای داده است.
روش
البته تعیین عمق اقیانوس بنابه دلایل کاملا مشخص، کار دشواری است که دقت بسیار زیادی را می طلبد. کف اقیانوس ها شدیداً پهناور بوده و ارتفاعشان از سطح دریا به شدت متغیر است. درست مانند توده های قارهای، آنها هم از گودال ها و دامنه های کوهی برخوردارند. در برخی موارد، گودال ها بسیار عمیق تر از عمق متوسط هستند.
چشم اندازی از اقیانوس آرام از فضا
با این حال، اقیانوس آرام از لحاظ عمق متوسط به عنوان عمیق ترین اقیانوس شناخته می شود. اگرچه محاسبات متغیر اند، اما کل کف اقیانوس با مقدار تقریبی ۴۲۸۰ متر تخمین زده شده است که ۵۰۰ متر عمیق تر از متوسط جهانی یعنی ۳۷۰۰ متر میباشد. گودال ماریان به عنوان یکی از دلایل احتمالی مطرح شده چرا که به طرز قابل توجهی ژرف است!
ویژگی ها
گودال ماریان در بخش غربی اقیانوس آرام در مجاورت جزایر ماریانا، با فاصله ای برابر نسبت به فیلیپین و ژاپن واقع شده است. گودال هلالی شکل بوده و طول و عرض متوسط آن به ترتیب به ۲۵۵۰ کیلومتر و ۶۹ کیلومتر می رسد. این گودال در دره ی کوچک واقع در کف اش که به ژرفای چلنجر(challenger) معروف است، عمق بیشینه ای معادل ۱۰۹۹۴ متر دارد. کشورهای نزدیک این گودال عبارتنداز ژاپن، پاپوا گینه جدید، اندونزی و فیلیپین.
ویژگیهای هندسی نتیجهی پدیده فرو روی اند که در مرز میان دو صفحه تکتونیک(صفحه اقیانوس آرام و فیلیپینو) به وقوع می پیوندند. نتیجه حاصله را سیستم فرو روی ایزو-بونین-ماریانا نامیدهاند. حاشیه غربی صفحه اقیانوس آرام به زیر صفحه کوچکتر ماریانا فرو می رود.
موقعیت گودال ماریانا
حرکت صفحات آرام و ماریانا به شکل گیری جزایر ماریانا نیز ختم شد که جزایری آتش فشانی به حساب می آیند. آنها در نتیجه گداز آبدهی(سرد شدن گدازه داغ توسط آب) ناشی از آب محبوس شده در قسمت فرو رفته صفحه اقیانوس آرام می باشد. برای فهمیدن این موضوع که گودال ماریانا چقدر عمق دارد، بگذارید آن را با کوه اورست مقایسه کنیم. اگر کوه اورست را درون گودال ماریانا قرار دهید، بیش از دو هزار متر از آب آن کوه را در بر خواهد گرفت.
فشار آب موجود در گودال ماریانا در حدود ۱۵۷۵۰ psi می باشد که صد برابر بزرگتر از فشار اتمسفری استاندارد در سطح دریاست. این بدان معناست که اگر می توانستید در بخش تحتانی گودال ماریانا قرار بگیرید، فشار شما را نابود می ساخت!
اندازه گیری
اندازه گیری های مختلفی از گودال در طی چند سال به کمک روش های مختلف صورت پذیرفته است. اولین عملیات “چلنجر” نام داشت که بین سالهای ۱۸۷۲ و ۱۸۷۶ میلادی به انجام رسید. آنان با استفاده از شیوه های مناسب به اندازه گیری عمیق ترین نقطه گودال ماریانا تا ۹۶۳۶ متر پرداختند.
تصویری از چلنجر HMS که در اندازه گیری های گودال ماریانا نقش اساسی ایفا کرد
چلنجر HMS در سال ۱۹۳۱ میلادی بررسی دیگری نیز انجام داد. پژوهشگران در این عملیات به روش دقیق ژرفا سنجی پژواکی تکیه ورزیدند و مقدار ۱۰۹۰۰ متر را به عنوان عمیق ترین عدد بدست آمده اعلام کردند. بعدها این ناحیه را ژرفای چلنجر نامگذاری نمودند. در طول نیمه دوم قرن بیستم، عملیات متعددی انجام گرفت. در سال ۱۹۵۷، کشتی شوروی در محلی به نام “حفره ماریانا”، عمق ۱۱۰۳۴ متر را ثبت کرد. کشتی بازرگانی آمریکایی به نام اسپنسر اف. بیرد در سال ۱۹۶۲ عمق بیشینه ۱۰۹۱۵ متر را با استفاده از ابزارهای دقیق اندازه گیری عمق ثبت نمود.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۰۷]
کشتی پیمایشی ژاپن با نام تاکویو در سال ۱۹۸۴ از یک دستگاه ژرفا سنج پژواکی استفاده کرده و عمق بیشینه ۱۰۹۲۴ متر را گزارش کرد. یک کشتی دیگر ژاپنی در سال ۱۹۹۵ به عمیق ترین ناحیه گودال ماریانا دست یافت. بنابراین، ۱۰۹۱۱ متر به عنوان عمیق ترین ناحیه ثبت گردید. در سال ۲۰۰۹، ناو تحقیقاتی آمریکا به نام کیلو موانا دقیق ترین اندازه گیری را از گودال ماریانا تا به امروز انجام داد. در این پروسه از یک ردیاب آوایی استفاده شد که نقطهای را با عمق بیشینۀ ۱۰۹۷۱ متر شناسایی کرد.
نمای پشتی از ناو تحقیقاتی کیلو موانا
کاوش
تا کنون چهار عملیات در گودال ماریانا به انجام رسیده است. نخستین عملیات با نام تریست به کمک ناو طراحی شده توسط سوئیس و ساخته شده توسط ایتالیا صورت گرفت که نیروی دریایی آمریکا مالک آن ناو بود. ناو و دو سرنشین آن در بیست و سوم ژانویه ۱۹۶۰ به بخش تحتانی گودال رسیدند، یعنی عمقی معادل ۱۰۹۱۶ متر. عملیات توسط ناو گمنامی در سال ۱۹۹۶ و ناو مستقلی به نام نریوس در سال ۲۰۰۸ ادامه یافت. در سه عملیات نخست، عمق مشابه ۱۰۹۰۲ تا ۱۰۹۱۶ متر مستقیما مورد اندازه گیری قرار گرفت. چهارمین عملیات در سال ۲۰۱۲ انجام شد که طی آن، کارگردان کانادایی جیمز کامرون با استفاده از زیردریایی چلنجر عملیاتی را ترتیب داد. او در ۲۶ مارس به بخش تحتانی گودال ماریانا رسید.
از ماه فوریه ۲۰۱۲ عملیات متعددی برنامهریزی شده است که از جمله آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد: زیردریایی های تریتون (شرکت فلوریدایی که به طراحی و ساخت زیردریایی های خصوصی می پردازد) و شرکت فناوری های دریایی DOER در نزدیکی سانفرانسیسکو که در نظر دارد دو یا سه نفر را به بستر دریا بفرستد. دنیای اقیانوس ها در ورای خط ساحلی، ژرف و رازآلود است. قسمت اعظمی از آن هنوز کشف نشده و آثار حیاتی که دانشمندان در آن جا پیدا کردهاند بسیار مرموز می باشد، بطوریکه می تواند سرنخ هایی هم در خصوص حیات در دنیا های دیگر بدست دهد. این مسئله معقول بنظر می رسد که فضای درونی می تواند بینش ما را نسبت به حیات در فضای بیرونی ارتقأ بخشد.
چند اقیانوس در دنیا وجود دارد؟ چه عواملی منجر به جزر و مد می شود؟ آیا شهاب سنگ ها نقشی در پیدایش اقیانوسهای زمین داشتهاند؟ چند درصد زمین را آب تشکیل می دهد؟
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۰۹]
موجودات تک سلولی نیز قابلیت یادگیری دارند!
بر اساس مطالعه ای که توسط مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه انجام شده است، مشخص شد که موجودات تک سلولی نیز قادر به آموختن از تجارب خود برای انطباق رفتارشان با محیط اطرافشان هستند.
تصویری از فیساروم پلی سفالوم نوعی کپک
مطالعات تیمی بین المللی از دانشمندان و پژوهشگران که در مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه به بررسی ساختار یادگیری موجودات پرداخته اند؛ نشان داد که پدیده یادگیری و کسب تجربه ارتباط چندانی با دارا بودن سیستم پیچیده مغزی نداشته و حتی موجودات تک سلولی نیز می توانند از تجربیات و شرایط محیطی جهت انطباق پذیری با محیط اطراف خود بهره ببرند. کشف فوق از این منظر دارای اهمیت فرالوانی است که می تواند به روشن شدن منشاء یادگیری در طول دوره تکامل کمک کند.
در همین رابطه رومن بویسیو زیست شناس فرانسوی، و از اعضای این تیم تحقیقاتی در توضیح یافته های فوق به خبرگزاری اسپانیا اعلام کرد: در پی مطالعات انجام شده؛ می توان به طور قطعی اعلام کرد که موجودات تک سلولی نیز قابلیت تجربه اندوزی و یادگیری دارند و در صورتی که به طور کامل ثابت شود سلول های سرطانی نیز قادر به یادگیری هستند، این یافته اثرات درمانی فوق العاده مهمی بر سلول های سرطانی و نحوه مواجهه با آنها خواهد داشت.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۰]
آیا جهان در حال مرگ است؟
جهان مملو از اسرار کشف نشده ای است که محققان زیادی را مشغول خود کرده اند، اما ستارهشناسان استرالیایی در تحقیقات جدید خود دریافته اند که سطوح انرژی کهکشانی نسبت به دو میلیارد سال قبل به کمتر از نصف رسیده است.
سطوح انرژی کهکشانی نسبت به دو میلیارد سال قبل به کمتر از نصف رسیده است
محققان معتقدند که به دلیل این کاهش سطوح انرژی در کهکشان ها، به نظر می رسد که جهان در مسیر افول قرار گرفته است. این باور پس از بررسی بیش از ۲۰۰ هزار کهکشان توسط دانشمندان به وجود آمد که دریافتند به دلیل ادغام ماده در ستارگان، انرژی کاهش یافته و سطوح انرژی تولید شده حتی به اندازه نصف میزان موجود در دو میلیارد سال قبل هم نیست.
به دلیل ادغام ماده در ستارگان، انرژی کاهش یافته است
دانشمندان مرکز بین المللی تحقیقات نجوم رادیویی در غرب استرالیا با استفاده از هفت تلسکوپ قدرتمند در سراسر جهان به بررسی کهکشان ها در ۲۱ طول موج مختلف نور از فرابنفش گرفته تا مادون قرمز دور پرداختند. اوایل امسال محققان هشدار داده بودند که جهان وارد دوران پیری خود شده است. البته گروهی از ستاره شناسان به رهبری دانشگاه لیسبون پرتغال با بررسی داده ها در مورد کهکشان ها، ابرنواخترها و ریزموج ها در نوسانات صوتی باریون ها پیش از این دریافتند که زودترین زمانی که ممکن است یک گسست بزرگ ناگهانی در جهان صورت بگیرد، ۲٫۸ میلیارد سال دیگر خواهد بود.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۱]
ساختار جو زمین چیست؟
جو زمین از گازهای مختلفی تشکیل شده و چگالی آن به طرف بالا به سرعت کم می شود. اما ساختار جو زمین از چه چیزی تشکیل شده است؟ در این مقاله نگاهی داریم به ساختار جو زمین، البته همیشه چیزها همانطور که امروز هستند، در تعادل مطلق قرار ندارند و می توانند بسته به شرایط متفاوت باشند.
جو زمین از گازهای مختلفی تشکیل شده و چگالی آن به طرف بالا به سرعت کم می شود
جو زمین از مولکولهای: نیتروژن (۷۸%)، اکسیژن (۲۱%)، آرگون (۰٫۹%) و مقادیری دی اکسید کربن، نئون، هلیوم، متان، کریپتون، هیدروژن، اکسید نیتروژن، زنون، ازون، ید، مونو اکسید کربن و آمونیاک، تشکیل شده است. همچنین در ارتفاعات پایین تر مقادیری بخار آب نیز دارد. جوی که امروز سیاره ما دارد، بطور کلی با جو اولیه زمین متفاوت است. زمانی که سیاره برای نخستین بار در حدود ۴٫۴ میلیارد سال پیش رو به سردی گذاشت، آتشفشانها بخار، دی اکسید کربن و آمونیاک را به جو تزریق کردند که غلظتشان یکصد برابر جو امروز زمین بود.
نخستین باکتری موسوم به سیانوباکتری، احتمالاً نخستین جاندار اکسیژن ساز بوده است. تقریباً ۲٫۷ تا ۲٫۲ میلیارد سال پیش، چنین باکتری هایی مقادیر بسیار فراوانی اکسیژن را آزاد کرده و مولکول های دی اکسید کربن را از هم گسلاندند. همچنان که اکسیژن آزاد می شد، با آمونیاک واکنش داده و بدین ترتیب نیتروژن آزاد می شد. دی اکسید کربن جو نیز به وسیله گیاهان و بعدها عوامل انسانی به جو زمین تزریق شد.
ساختار جو زمین
جو زمین دارای لایه های مختلفی است که زیر به اختصار در موردشان توضیح داده شده:
لایه تروپوسفر:
تروپوسفر لایه پایینی جوّ زمین است که ارتفاع آن در قطبها در حدود ۷ تا ۸ کیلومتر و در استوا در حدود ۱۶ تا ۱۸ کیلومتر است. تغییرات آب و هوایی تأثیر مختصری بر روی این ارتفاع دارد. هوای لایه تروپوسفر مدام در حال جابجایی در راستای عمودی است. این پدیده عمدتاً در اثر تابش نور خورشید به سطح زمین، گرم شدن و کم چگال شدن هوای مجاور سطح زمین رخ میدهد. «تروپو» ریشه یونانی دارد و به مفهوم اختلاط، گشتن و چرخیدن است. فشار هوا در مرز بالایی این لایه فقط در حدود ۱۰ درصد فشار در سطح دریا است. مرز این لایه، با لایه بعدی جو (که خود در حد یک لایه چند کیلومتری است)، [تروپوپاز] نامیده میشود.
فشار هوا در مرز بالایی لایه تروپوسفر فقط در حدود ۱۰ درصد فشار در سطح دریا است
لایه استراتوسفر:
استراتوسفر دومین لایهٔ جو زمین است که ارتفاع آن در ۵۰ کیلومتری از سطح زمین، قرار دارد. در این لایه با افزایش ارتفاع، دمای هوا افزایش پیدا میکند. قسمت اعظم لایه ازون که سطح کره زمین را در برابر پرتو فرابنفش خورشید حفاظت میکند، در قسمتهای پایینی این لایه قرار دارد. ضخامت لایه ازن با تغییرات فصلی و جغرافیایی دستخوش تغییر میشود. «استراتو» از ریشه لاتین به معنی پخش و گسترده گرفته شده است. مرز این لایه با لایه بعدی جو (که خود در حد یک لایه چند کیلومتری است)، [استراتوپاز] نامیده میشود.
لایه مزوسفر:
این لایه تا ارتفاع حدود ۸۰ تا ۸۵ کیلومتری از سطح زمین قرار گرفته و میان استراتوسفر و ترموسفر قرار دارد. در این لایه با افزایش ارتفاع، دمای هوا کم میشود. «مزو» ریشهای یونانی دارد و به معنی وسط است. روزانه حدود ۵۰ تن شهابسنگ وارد جو زمین میشود و بیشتر آنها در مزوسفر تبخیر میشوند. اینگونه مواد موجود در شهابسنگها در مزوسفر پراکنده میشوند و این لایه هماکنون دارای مقادیر آهن و فلزات دیگر است. بالونهای هواشناسی و هواپیما نمیتوانند به این لایه برسند
لایه ترموسفر:
این لایه تا ارتفاع حدود ۶۰۰ تا ۶۴۰ کیلومتری از سطح زمین قرار دارد. در معدودی مراجع نیز این لایه را فاقد مرز فوقانی دانستهاند. عنوان ترموسفر به سبب دمای فوق العاده زیاد ترمودینامیکی، به این لایه نسبت داده شده است. در این لایه با افزایش ارتفاع، دما نیز افزایش پیدا میکند. این دما ممکن است به ۱۵۰۰ کلوین نیز برسد که منشاء اصلی آن یونیزه شدن مولکولهای اکسیژن و نیتروژن، در اثر برخورد با پرتو فرابنفش خورشید است. جلوه سرخی شفق یکی از پدیدههای قسمت پایینی لایه ترموسفر است.
جلوه سرخی شفق یکی از پدیدههای قسمت پایینی لایه ترموسفر است
لایه یونوسفر:
این لایه هویت مستقلی ندارد و در واقع همان بخش اعظم از لایه ترموسفر است که فرایند یونیزه شدن مولکولهای گازی در آن صورت میگیرد. یونوسفر نقش اصلی در انتشار امواج الکترومغناطیسی داشته و اثرات مهمی بر ارتباطات راه دور دارد. پدیده بازتابش امواج رادیویی تابیده شده از سطح زمین در همین لایه اتفاق میافتد. شدیده شفق نیز در همین لایه پدید میآید.
لایه اگزوسفر:
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۱]
این لایه بالاترین لایهٔ جو زمین است که جو پس از آن پایان میپذیرد و خلأ آغاز میگردد. هوا در این لایه بسیار رقیق است و تفاوت چندانی با خلأ ندارد. اجزای اصلی این لایه هیدروژن و هلیم هستند که تراکم کمی دارند و بسیاری از ماهوارهها در این لایه قرار دارند. ارتفاع این لایه بالای ۶۰۰ کیلومتر تا حدود ۱۰۰۰۰ کیلومتر از سطح زمین است که عموماً اتمها و مولکولهای جو تحت تاثیر بادهای خورشیدی و میدان مغناطیسی زمین به فضای اطراف رانده میشوند.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۳]
حیات در سیارات دیگر؛ واقعا کسی آن جا هست؟
بررسی امکان حیات و زندگی در سیارات دیگر با نگاهی به معادله مشهور پروفسور فرانک دریک که بحث های زیادی هم به وجود آورد.
از همان زمان که انسان ها فهمیدند نقاط نورانی بالای سرشان ستارگانی شبیه خورشید هستند و فیزیک آن ها شبیه همان فیزیکی است که ما در کره زمینه داریم و علم و دانش روند تکامل موجودات را گفت، این سوال مطرح شد که آیا ما در جهان تنها هستیم؟ یعنی در دنیایی با این عظمت، غیر از زمینی ها، موجودات هوشمند دیگری هم وجود دارند؟ و اگر هستند باید از آن ها بترسیم؟ این موجودات چه شکلی اند؟ از ما پیشرفته تر هستند یا عقب تر؟
حال پاسخ هایی که در طول این سال ها به این سوالات داده شده است، ممکن است علمی یا شبه علمی باشند. همانطور که هر جا جنس اصل هست، تقلبی هم می آید، هر وقت که صبحت علم وسط باشد، شبه علم جایی برای خودش باز می کند، چون همیشه کسانی هستند که بخواهند با زدن این حرف ها برای خودشان سری میان سرها دربیاورند.
برای این که حیات وجود داشته باشد طبعا باید سیاره ای به دور ستاره بگردد
مثل کسانی که بحث هایی چون ارابه خدایان را مطرح کردند و گفتند این موجودات فضایی بودند که اهرام مصر را ساختند، این فضایی ها بودند که آتش را به انسان هدیه کردند و گرنه عقل انسان به آن نمی رسید، آن ها بودند که به انیشتین «نسبیت» را گفتند و گرنه عقل او به آن نمی رسید و... باید به این افراد گفت این موجودات فضایی احتمالا همه این ها را به شما هم گفته اند، چون این چیزهایی که شما می گویید به عقل هیچ کسی نمی رسد جز خودتان. احتمالا شما هم با موجودات فضایی ارتباط دارید!
معادله در یک در دوران جنگ سرد
تحقیقات علمی برای یافتن موجودات هوشمند فرازمینی از دوران جنگ سرد شروع شده؛ زمانی که سایه وحشت جنگ جهانی دوم هنوز روی سر مردم بود و مردم امریکا از دیدن اجسام ناشناخته در آسمانشان حسابی ترسیده بودند، در همین زمان پروفسور دریک وارد عمل شد و معادله مشهور خود را عرضه کرد. او در دهه شصت میلادی معادله ای را عنوان کرد که از هفت فاکتور تشکیل شده و معتقد بود ضرب آن ها در یکدیگر، احتمال وجود حیات هوشمند فرازمینی را در کهکشان راه شیری به دست می دهد. هر چند این معادله مستقیما پاسخ نهایی را در چنته نداشت اما مسئله یافتن حیات فرازمینی را به شکل علمی و مناسبی فرمول بندی می کرد.
پروفسور دریک در آن زمان نتوانست مقدار دقیقی را براساس فرمول خود به دست بیاورد، اما ارزش کار او در واقع این بود که راه رسیدن به پاسخ این سوال را در یک قالب قابل بررسی بیان کرد که هنوز هم برخی دانشمندان در حال مطالعه روی آن هستند. معادله پروفسور دریک صورت مسئله را برای ما فراهم کرد تا بفهمیم برای پاسخ دادن به این سوال باید دنبال پاسخگویی به چه سوالات ریزتری برویم. اما معادله از چه پارامترهایی تشکیل شده بود و این سوالات ریزتر چه چیزهایی بودند و هستند؟
فاکتور اول عبارت است از تعداد ستاره هایی که هر سال در کهکشان راه شیری متولد می شوند و به آن آهنگ زایش ستارگان گفته می شود. فاکتور دوم است که اصلا با چه احتمالی یک ستاره می تواند سیاره ای دور و بر خودش داشته باشد؟ زیرا برای این که حیات وجود داشته باشد طبعا باید سیارهای به دور ستاره بگردد.
پارامتر سوم این است که به فرض وجود، این سیاره با چه احتمالی در ناحیه مناسبی از ستاره خودش واقع است که نه خیلی سرد باشد و نه خیلی گرم تا بتواند شرایط مناسبی را برای پیدایش حیات فراهم کند.
فاکتور چهارم به ما می گوید با چه احتمالی در سیاره ای که در فاصله مناسبی قرار دارد، حیات بروز خواهدکرد؟ پارامتر پنجم این سوال را مطرح می کند: حیاتی که ایجاد شده با چه احتمالی به بروز یک موجود هوشمند منجر می شود؟ چون شما می بینید روی سیاره زمین، جز انسان، هیچ موجودی نداریم که توانایی حل مسائل پیچیده داشته باشد.
اگر سیاره ای در منطقه زیست پذیر ستاره خودش واقع باشد، حیات بالاخره باید در آن بروز کند
ششمین پارامتر این است که این موجودات هوشمند با چه احتمالی خواهند توانست تمدن خلق کنند و آیا این موجودات هوشمند الزاما می توانند به تمدن برسند؟ آیا ماهیتا هر موجود هوشمندی روندی که تمدن بشری در طول سی، چهل هزار سال گذشته گذرانده، طی خواهدکرد و خواهدتوانست تمدنی داشته باشد که پیشرفته شود و در نهایت به درکی که ما امروز از جهان داریم، برسد؟ در نهایت پارامتر هفتم این سوال را مطرح می کند که چنین تمدن پیشرفته ای چقدر دوام خواهدآورد و عمر یک تمدن پیشرفته چقدر است؟
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۳]
اگر دقت کنید یکای اولین پارامتر بر زمان است، یعنی تعداد ستاره ایی که بر واحد زمان در کهکشان راه شیری خلق می شود. پنج فاکتور بعدی فقط مقدار هستند و آخری یکای زمان دارد. بنابراین کمیتی که به دست می آید دقیقا تعداد است و ما تعداد تمدن های پیشرفته موجود در کهکشان راه شیری را از این طریق حساب می کنیم.
هزار تا یا هیچ چی؟
شاید در نگاه اول پاسخ به این سوالات چندان هم سخت به نظر نرسد، اما درواقع هر کدام از این پارامترها، دنیایی پشت خود دارند و در مورد مقدار تک تک آن ها بحث هیا زیادی میان محققان وجود دارد. کم و بیش درباره هرکدام از فاکتورها گمانه زنی هایی هست. به عنوان مثال درباره فاکتور چهارم با چالش هایی مواجه هستیم؛ زمین در فاصله یک au (واحد نجومی) یا همان 150 میلیون کیلومتر از خورشید واقع است.
با وجود این، از زمان شکل گیری این سیاره تا زمانی که حیات میکروسکوپی در آن بروز کند، دو میلیارد سال طول کشیده است و گویا فاصله بین حیات میکروسکوپی تا حیات یک مقدار پیشرفته پرسلولی باز هم به یک میلیارد سال می رسد.
بنابراین این سوال در میان محققان مطرح شد که با فرض مهیا بودن شرایط با چه احتمالی این حیات واقعا بروز خواهدکرد؟ ایده ای که پشت این مطلب وجود دارد این است که وقت شرایط مناسب باشد حیات باید بروز کند.
خود در یک فکر می کرد که عامل چهارم نزدیک یک است؛ یعنی اگر سیاره ای در منطقه زیست پذیر ستاره خودش واقع باشد، حیات بالاخره باید در آن بروز کند. از طرفی این فرض که سیاره باید در فاصله معینی از ستاره اش باشد تا حیات در آن شکل گیرد، ممکن است درست نباشد. حیات معمولا سرسخت تر است؛ ما موجوداتی در کف اقیانوس ها داریم که در کنار محل خروج گدازه ها از پشته های میان اقیانوسی زندگی می کنند؛ جایی که دمای چند صد درجه سلسیوسی و فشار صدها اتمسفری دارد. همین طور در اعماق یخ های قطب جنوب همین میکروارگانیسم هایی وجود دارد.
حتی موجوداتی داریم که در غارها زندگی می کنند؛ در جاهایی بسیار تاریک و نمور و اساس سیکل انرژی اش براساس انرژی خورشیدی نیست بلکه برمبنای زمین گرمایی است. همچنین تمام حیاتی که ما می شناسیم، کربن بنیاد است در حالی که سیلیس هم می تواند چنین شرایطی را فراهم کند و ممکن است ما زیستی برمبنای سیلیسیم داشته باشیم؛ یعنی ما موجوداتی کربنی و بیشتر شبیه زغال هستیم و آن ها ممکن است موجوداتی سیلیسیمی و شبیه شیشه باشند!
به خصوص در مورد فاکتور نهایی بحث های فراوانی مطرح است. واقعا عمر یک تمدن پیشرفته چقدر خواهدبود؟ گیریم برای تک تک آن شش پارامتر دیگر بتوانیم به طریقی پاسخی پیدا کنیم»، اما برای فاکتور آخر واقعا نمی توان عدد دقیقی ارائه کرد، چون هیچ درک و دریافتی از سرنوشت خودمان به عنوان نوع بشر متمدن روی زمین نداریم. همواره تهدیدهایی برای نابودی تمدن بشری که در دوران جنگ سرد به اوج خود رسیده بود، هنوز منتفی نیست و ابرقدرت های دنیا سلاح هسته ای فراوان در اختیاردارند.
انسان را که از طبیعت حذف کنید، همه موجودات مشغول زندگی خودشان هستند
از سویی دیگر درست است که ما تمدن پیشرفته ای هستیم اما هنوز مشخص نیست به درایتی رسیده باشیم که بتوانیم از پدیده هایی که به نابودی تمدنمان منجر می شوند، جلوگیری کنیم.
مثل افزایش گازهای گلخانه ای که هنوز با آن درگیر هستیم و هیچ توافق بین المللی جدی در این زمینه وجود ندارد. بنابراین مخاطرات زیادی دنیای ما و تمدن انسان را تهدید می کند. با این حال مسئله نامعلوم بودن عمر تمدن بشری، مانع تحقیقات و گمانه زنی ها نشده است.
اشخاصی هستند که معتقدند تمدن پیشرفته ما یعنی از آن زمان که سیگنال های رادیویی و نجوم درک شد و دریافتیم کهکشان ها وجود دارند -چیزی کمتر از صد سال- نمی تواند بیش از چند سال دوام بیاورد و این برمبنای بررسی های فرهنگی است که فرهنگ شناسان و تاریخدانان از تمدن های بزرگ جهان مثل تمدن چین، ایران، مصر باستان، آرتک و... انجام داده اند. همه این ها مثال هایی هستند از تمدن هایی که روزی به اوج رسیدند و بعد افول کردند. پس تمدن صنعتی ما هم از این قاعده مستثنا نیست.
با وجود تمام این حرف ها، در یک در آن زمان با حدس و گمان های خودش، مقادیری را برای پارامترها در نظر گرفت که اتفاقا چندان هم بد نبودند. مثلا احتمال این که یک ستاره سیاره ای را دور و بر خودش داشته باشد، یک تلقی می کرد و ما امروز می گوییم یک است؛ او احتمال این که سیاره در ناحیه سیاره زیست پذیر باشد، یک می گرفت و عددی که ما امروز در نظر می گیریم کمتر از آن نیست. اما در مورد برخی پارامترهای دگیر، بحث بالا می گیرد؛ دریک این که چنین سیاره هایی بتوانند حیات را بپرورانند، یک می گرفت. اما امروز عده ای دیگر معتقدند این احتمال ممکن است خیلی کوچک تر باشد.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۳]
بعضی ها این احتمال را یک در میلیون یا یک در ده میلیون در نظر می گیرند. دیدگاه خوش بینانه دریک در مورد پارامترها منجر شد تعداد سیارات دارای موجودات هوشمند پیشرفته در کهکشان ما دقیقا برابر باشد با مدتی که یک تمدن برحسب سال می تواند دوام بیاورد. یعنی اگر تمدن پیشرفته ما بتواند هزار سال ادامه پیدا کند، آن وقت در کهکشان هزار تا از این سیارات وجود دارد. با این همه یک مقدار بازی کردن با اعداد می تواند این رقم را خیلی جا به جا کند؛ به خصوص پارامترهای بسیار حساسی هستند که ما اطلاعاتی از آن ها نداریم. مثل این که حیات در سیاره ای که ماهیتا زیست پذیر است، با چه احتمالی بروز می کند؟
همان طور که اشاره شد، مقدار دقیق این پارامتر را نمی دانیم. اصلا فرض کنید دزیست به وجود بیاید، از کجا معلوم این به زیست هوشمند منجر شود؟ آن هم خیلی ها کم می گیرند. حیات اساس رچه نیازی به انسان داشت؟ برطبق همان نظریه های موجود، انسان را که از طبیعت حذف کنید، همه موجودات مشغول زندگی خودشان هستند.
از نظر علمی هیچ دلیلی نداشت انسان پدید آید. میلیون ها سال دایناسورها بودند و با هوشی اندک توانستند زندگی کنند. بنابراین این که بروز حیات هوشمند ضروری باشد به هیچ وجه امری بدیهی نیست و بعضی ها این پارامتر پنجم را خیلی خیلی کمتر از آنچه دریک پیشنهاد کرد، قرار می دهند و این باعث می شود تعداد سیارات کهکشان راه شیری، جز زمین که حیات هوشمند دارند، یک یا حتی بسیار بسیار کوچک تر از یک شود. بنابراین ما نه تنها در کهکشانمان تنها هستیم، بلکه احتمالا در بسیاری از کهکشان هایی که بالای سرمان هست هم تنهاییم.
چنانکه گفته شد، معادله دریک شامل پارامترهایی است که گستره عظیمی از معرفت بشری را در بر می گیرد لذا پاسخ دادن به آن آسان نیست.
موجودات فضایی، به فرض وجود، آواره اند. آن ها ضعیف تر از آن هستند که خطری داشته باشند
موجودات شیشه ای از ما می ترسند؟
به اعتقاد برخی از دانشمندان این وسط یک پارادوکس وجود دارد. فرض را بر این بگذارید که تمدن های بسیاری در جهان موجود هستند. در آن صورت حتما تمدن های یعقب مانده تر و پیشرفته تر از ما وجود دارند. میزان فعالیت علمی چنین تمدن هایی به اندازه ای است که زمینی ها اصولا نمی توانند از آن ها بی خبر باشند. از آن جا که زمینی ها هنوز چنین چیزی را کشف نکرده اند، پس وجود ندارند. در نتیجه بحث حیات هوشمند فرازمینی هم منتفی است چون در غیر این صورت باید بعضی از این تمدن ها به تمدن های بسیار پیشرفته تبدیل می شدند. شاید هم آن ها از ما می ترسند.
بر طبق فیزیک امروز آن ها قادر به ارتباط پیوسته با ما نیستند. اگر فرض کنیم نزدیک ترین تمدن پیشرفته با ما هزار سال نوری فاصله داشته باشد- که چی بعیدی نیست- یعنی هزار سال طول می کشد تا سیگنالش به ما برسد و هزار سال هم طول می کشد تا ما جواب آن ها را بدهیم. پس ارتباط به چه معنا وجود خواهدداشت؟ تنها امکانی که باقی می ماند این است که مسافرانی از آن جا را بیفتند و به این جا بیایند.
این موضوع در نگاه اول به نظر غیر ممکن می رسد، اما اگر آن موجودات فرازمینی بتوانند فضاپیماهایی بسازند که به رمز سرعت نور نزدیک شوند، آن وقت می توانند فواصل میان ستاره ای که در کهکشان ما در مدت نسبتا کوتاهی نسبت به عمر طبیعی شان طی کنند. بحث پارادوکس دوقلوها مطرح است.
از دیدن من او هزار سال در راه بوده و از دید خودش شاید هزار روز. ولی نکته اینجاست که وقتی او به ما می رسد هزار سال است از خانه خودش راه افتاده و بنابراین او دیگر امید بازگشت به سرزمینش را ندارد. آن ها می شوند مسافران سرگردان کیهان و این موجودات فضایی، به فرض وجود، آواره اند. آن ها ضعیف تر از آن هستند که بتوانند خطری داشته باشند. به خاطر داشته باشید ابزارهای رصدی ما به هیچ وجه توانایی دیدن چنین فضاپیماهایی را که با سرعت نزدیک می شوند و فرار می کنند، ندارند. این حرف ها علمی- تخیلی محض است ولی از نظر عملی مردود نیست.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۴]
یک ثانیه خطا، یک سقوط مرگبار برای کاوشگر مریخ
مجموعه: آیا می دانید ؟
چندی پیش مریخ نورد جدید سازمان فضایی اروپا در هنگام فرود بر سطح مریخ سقوط کرد و نابود شد. حال این سازمان علت اصلی سقوط مریخ نورد خود را کشف و اعلام کرد که مأموریت نیمه شکست خورده را در مراحل بعدی ادامه می دهد.
نخستین مرحله برنامه فضایی اگزوماس با موفقیت و دومین گام آن با شکست به پایان رسید
برنامه فضایی «اگزوماس» سازمان فضانوردی اروپا یک برنامه چند مرحله ای است که نخستین مرحله آن با موفقیت و دومین گام آن با شکست به پایان رسید. گام دوم این برنامه فرود «شیاپارلی»، مریخ نورد فضاپیما، روی مریخ بود اما این فرود در آخرین دقیقه به یک فاجعه تمام عیار تبدیل شد. سقوط مریخ نورد از فاصله ۳ کیلومتری روی سطح مریخ، نه تنها این مأموریت را با شکست روبرو کرد بلکه سطح مریخ را نیز به شدت دچار آلودگی کرد و نگرانی های زیادی درباره ی آینده تحقیقات روی سیاره ایجاد کرد.
بررسی های سازمان فضایی اروپا درباره علل درست عمل نکردن چتر و مکانیزم فرود این فضاپیما به این نتیجه رسید که در دقایق آخر این مریخنورد مریخ را اشتباه تشخیص داده است! حسگر ارتفاع سنج این فضاپیما به مدت یک ثانیه از کار میافتد و این زمان کافی بود تا حسگرهای مربوط به تکمیل فرود فعال شوند و بلافاصله به سیستم اطلاع دهند که در حال فرو رفتن در مریخ است. در نتیجه چتر فرود و سیستم ترمزها از مدار خارج شده و مکانیزم کنترل معکوس فعال شده است و این اتفاقات در شرایطی رخ داده که هنوز مریخ نورد بیش از ۳ کیلومتر تا سطح سیاره سرخ فاصله داشته است.
مریخ نورد بیگل۲ روی مریخ فرود آمد اما نتوانست بازوهای خورشیدی را بگشاید و همان نقطه از کار افتاد
این نخستین باری نیست که سازمان فضایی اروپا تلاش ناموفقی برای فرود کاوشگر در سیاره ی سرخ دارد. در تلاش قبلی این سازمان، مریخ نورد «بیگل ۲» روی مریخ فرود آمد اما نتوانست بازوهای خورشیدی خود را بگشاید و در همان نقطه از کار افتاد! این مریخ نورد بعدها توسط مدارگردهای ناسا پیدا شد اما پروژه آن برای همیشه به فراموشی سپرده شد. اکنون سازمان فضایی اروپا اعلام کرده است که علیرغم شکست فاز دوم مأموریتش، فازهای اعزام بعدی را در ۲۰۲۰ دنبال خواهد کرد و این بار یک مکانیزم بازخوانی مجدد کامپیوتری در فضاپیما طراحی میکند تا از سقوط به دلیل یک خطا جلوگیری کند.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۵]
هفت راز کیهان که دانشمندان قادر به توضیحش نیستند!
بر کسی پوشیده نیست که کیهان پر از اسرار و شگفتی است، همچنین کیهان پر از پدیده های غیر قابل توضیح است که دانشمندان سخت به دنبال یافتن پاسخی برای آنها هستند. در این مقاله هفت مورد از این پدیده ها که نقش کلیدی در درک کیهان دارند را بررسی می کنیم. با ما همراه باشید:
۱- سیاهچاله ها
سیاهچاله ها زمانی شکل می گیرند که یک ستاره ی غول پیکر فرو می پاشد. پس از تولد سیاهچاله گرانش این ناحیه از فضا به قدری عظیم است که حتی نور نیز نمی تواند از میدان گرانشی شدید آن فرار کند. ما می دانیم سیاهچاله ها چطور کار می کنند، اما در واقعیت هنوز یکی از آنها را بصورت مستقیم مشاهده نکردیم و از روی تاثیرات اجرام اطرافشان آنها را تشخیص داده ایم. این اجرام برای تلسکوپهایی با پرتو الکترومغناطیس، نوری یا پرتو ایکس اخترشناسان غیر قابل رویت هستند و باید از روی امواج گرانشی یا تاثیرات اجرام کیهانی اطرافشان در فضا- زمان آنها را تشخیص دهیم.
سیاهچاله ها زمانی شکل می گیرند که یک ستاره ی غول پیکر فرو می پاشد
۲- فضای خالی عظیم
بر عکس سیاهچاله، فضای خالی عظیم حفره ای در فضا نیست در عوض به شکل عجیبی آنها خالی از “ماده” و “ماده تاریک” هستند و بر خلاف سیاهچاله ها نور از طریق خلا و از میانشان عبور می کند، همچنین دانشمندان معتقدند که این فضاهای خالی دارای انرژی تاریک هستند. قطر بزرگترین فضای خالی شناسایی شده در کیهان حدود ۱٫۳ میلیارد سال نوری می باشد.
قطر بزرگترین فضای خالی شناسایی شده در کیهان حدود ۱٫۳ میلیارد سال نوری می باشد
۳- ماده تاریک
گرچه ماده تاریک خود یک معماست اما به توضیح بسیاری از مسائل ناشناخته ی کیهان کمک می کند. کیهان شناسان معتقدند که ۲۷ درصد عالم از ماده تاریک تشکیل شده است. ماده تاریک از سیاهچاله ها ساخته نشده، اما یک تئوری می گوید ماده تاریک در عالم از عناصر سیاهچاله های نخستین شکل گرفته است.
یک تئوری می گوید ماده تاریک در عالم از عناصر سیاهچاله های نخستین شکل گرفته است
۴- انرژی تاریک
علاوه بر ۲۷ درصد از عالم که از ماده تاریک ساخته شده، مقدار زیادی به شکل انرژی تاریک است که ۶۸ درصد هر آنچه که در کیهان هست را تشکیل می دهد(ماده معمولی که ما می شناسیم فقط حدود ۵ درصد از عالم است). همانند ماده تاریک در مورد انرژی تاریک نیز چیز زیادی نمی دانیم اما فرضیه موجود این است که انرژی تاریک علت انبساط ِ شتاب دار کیهان است.(این در حالی است که ماده تاریک با اثرات گرانشی سرعتش را کم می کند). بیشتر اطلاعات ما در مورد ماده و انرژی تاریک از تابش پس زمینه کیهانی بدست آمده، یک نقشه ی حرارتی از کیهان که ۳۸۰ هزار سال را نشان می دهد و مربوط به زمانی که اتمهای هیدروژن برای نخستین بار داشتند شکل می گرفتند.
انرژی تاریک علت انبساط شتاب دار کیهان است
۵- جاذب ِ بزرگ
کششی در فاصله ی ۲۲۰ میلیون سال نوری وجود دارد که تمام کهکشانها را به سمت خود می کشد. در هر صورت تمام کیهان در حال انبساط است، بنابراین به این نتیجه می رسیم که کهکشانها نه در مسیر رو به جلو در حال حرکتند. خوشه ای که در تصویر پایین نشان داده شده یک ناهنجاری گرانشی را داراست که به عنوان جاذب بزرگ شناخته می شود و دارای نوری است که از جاذبه ی گرانشیش نشات می گیرد. برخی علتش را به ماده تاریک ربط می دهند، و دیگران ادعا می کنند که کهکشان راه شیری، دید ما نسبت به چیزی که هست را مسدود می کند، یعنی ما را با سرعتی حدود ۱٫۴ میلیون مایل بر ساعت به سمت خود می کشد.
یک ناهنجاری گرانشی را داراست که به عنوان جاذب بزرگ شناخته می شود
۶- “پگی” قمر راز آلود زحل
برای لحظاتی کوتاه زحل قمر کوچک و راز آلودی به نام “پگی” داشت. در سال ۲۰۱۳ کاوشگر کاسینی ناسا تصویری از حلقه های زحل گرفت و اختلالی را ثبت کرد که به عقیده ی محققان یک قمر کوچک و جدید در حال ِ شکل گرفتن بود. به گفته ی محققان پیشرانش جت ناسا هدف آنطور که انتظار میرفت بزرگ نشد و حتی بخشی از آن جدا و سقوط کرد. پس از بررسی ها باید گفت که وضعیت “پگی” همچنان ناشناخته مانده است.
برای لحظاتی کوتاه زحل قمر کوچک و رازآلودی به نام پگی داشت که وضعیتش ناشناخته مانده است
۷- ستاره ”KIC 8462852”Tabby
ستاره ی KIC 8462852 نه تنها یک نام حائز اهمیت است، بلکه یک مسئله ی عجیب و حل نشده در فاصله ی ۱۵۰۰ سال نوری از زمین می باشد. مسئله بزرگ در مورد ستاره ی تبی(Tabby) این است که حدود ۲۰ درصد ِ نور منتشر شده از آن ستاره برای ما مسدود می شود، جالب این است که سیاره ای حتی به بزرگی مشتری در آنجا تنها یک درصد از نور ِ ستاره ای مانند KIC 8462852 را مسدود می کند. پس آنجا چه خبر است؟
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۵]
برخی پیشنهاد دادند آنجا یک کره ی دایسون متعلق به بیگانگان وجود دارد که ستاره را احاطه کرده و انرژی اش را میمکد. برخی اخترشناسان نیز پیشنهاد کرده اند که یک دسته از دنباله دارها نور این ستاره را مسدود می کنند. احتمالا در مورد این ستاره به ایده های بهتری دست نخواهیم یافت، باید صبر کنیم تا ناسا تلسکوپ فضایی جیمز وب را در سال ۲۰۱۸ پرتاب کند تا اطلاعات بیشتری از آنجا بدست آوریم.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۶]
چه چیزی در خورشید می سوزد؟
کره عظیم سوزانی است که به ما گرما، نور و حیات می دهد، از نظر ستاره شناسان خورشید تنها یک ستاره در حال مرگ مانند میلیاردها ستاره دیگر است.
● اما چه چیزی در خورشید در حال سوختن است؟
همه ما می دانیم که در فضا هوایی وجود ندارد، و بنابراین اکسیژنی هم برای سوختن نیست.
در تجربه روزمره ما تنها سوختنی که برای ما آشناست، احتراق آتش است.
اما احتراق تنها نوع سوختن نیست؛ در واقع خورشید در حال سوختن است، اما نه سوختنی شیمیایی، بلکه یک "واکنش هسته ای" در آن رخ می دهد.
خورشید مقدار بسیار عظیمی از هیدروژن را می سوزاند که به صورت تقریبی، چند صد میلیون تن در هر ثانیه است.
اما نگران نباشید خورشید به این زودی ها دچار کمبود سوخت نخواهد شد؛ بر اساس اغلب تخمین ها، میزان هیدروژن موجود در خورشید برای ۵ میلیارد سال دیگر کفایت می کند.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۷]
گرم ترین نقطه ی جهان
کویر لوت گرمترین نقطه ی جهان
در مورد گرمترین نقطه ی جهان بحث ها ی بسیاری وجود دارد. برخی صحرای العزیزیه لیبی که بالاترین دمای ثبت شده در آن 58 درجه سانتیگراد است و برخی دره ی مرگ ( Death valley)در کالیفرنیا با 56 درجه سناتیگراد را گرمترین نقطه جهان می دانند.
اما ماهواره ی سازمان ناسا در کویر لوت دمای 71 درجه سناتیگراد را نیز ثبت کرده است و کارشناسان معتقدند که این دما بالاترین دمای ثبت شده در جهان است. این کویر در منطقه ی جنوب شرقی ایران و در شمال شرقی استان کرمان واقع است. هسته آن گرم ترین نقطه ی جهان است. اصطلاحات جغرافیایی دیگری چون چاله لوت، کویر لوت، دشت لوت و بیابان لوت برای آن درنظر گرفته اند، ولی دشت لوت دربرگیرنده ی تمامی واژه های دیگر است.
پست ترین نقطه ی جهان
دریای بحر المیت با ارتفاع 422 متر پایین تر از سطح دریا، پست ترین ساحل جهان را دارد. این دریاچه در مرز اردن و فلسطین اشغالی واقع است. جاده دور این دریاچه نیز کم ارتفاع ترین جاده جهان محسوب می شود.
به دلیل شوری بیش از حد آب ( 10 برابر بیشتر دریای مدیترانه) این دریاچه، هیچ موجود زنده ای در آن زندگی نمی کند ، به همین دلیل هم نام این دریاچه بحر المیت یا دریای مرده است.
بلند ترین نقطه ی جهان
قله چیمبورازو در اکوادور مرتفع ترین نقطه از مرکز زمین
همه می دانند که قله اورست با ارتفاع 8848 متر مرتفعترین قله و بلندترین نقطه جهان از سطح دریاست اما آنچه خیلی ها نمی دانند این است که قله چیمبورازو با ارتفاع 6320 متر بلندترین نقطه جهان از مرکز زمین است.
قله چیمبورازو در نزریکی خط استوا حدود 2 کیلومتر نسبت به قله اورست، از مرکز زمین دورتر است.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۸]
آنچه باید درباره امواج گرانشی بدانید
همانطور که می دانید در هفته گذشته منجمان بایسپ۲ اعلام کردند که ردپایی از امواج گرانشی اولیه را یافتهاند؛ امواجی که در بیگ بنگ شکل گرفتهاند یعنی حدود ۱۳.۸ میلیارد سال زمانی که جهان در حال پیدایش بود. این کشف نقطه عطفی در علم به شمار میرود اما مفاهیم آن برای بسیاری از افراد ناملموس است. در اینجا بعضی از سؤالات و پاسخ آنها را درباره امواج گرانشی ارایه میکنیم.
امواج گرانشی پلی میان فیزیک کلاسیک و کوانتوم هستند
اهمیت این کشف در چیست؟
به گزارش انجمن فیزیک ایران، سالها طول میکشد تا دانشمندان از نتایج این کشف مهم، پرده بردارند اما بعضی از نتایج اصلی این کشف عبارتند از:
* آلبرت اینشتین در حدود ۱۰۰ سال پیش وجود «امواج گرانشی» را پیشبینی کرد اما محاسباتش نشان داد که این امواج بسیار ضعیف هستند بنابراین گمان کرد هیچگاه نمیتوان این امواج را آشکار کرد. بایسپ مجموعهای از آزمایشهاست که برای رصد تابش زمینه کیهان طراحی شدهاند. یافتههای بایسپ۲ قانعکنندهترین مدرک هستند که امواج گرانشی واقعاً وجود دارند. اگرچه هنوز مشاهده مستقیمی از امواج گرانشی صورت نگرفته است.
* تایید امواج گرانشی یعنی تاییدی نظریه متداول کیهانشناسی یا نظریه استاندارد کیهانشناسی؛ این نظریه که تورم نامیده میشود میگوید که طی لحظات اولیه جهان، دوره سریعی از تورم (انبساط) سپری شده است.
* در طول تورم، دمای جهان و بنابراین انرژی که ذرات کسب کردند، میلیاردها برابر بیشتر از انرژی است که میتوان در آزمایشگاههای زمینی (حتی LHC) تولید کرد.
* تورم یک پدیده کوانتومی است اما امواج گرانشی در محدوده فیزیک کلاسیک هستند، بنابراین امواج گرانشی پلی میان فیزیک کلاسیک و کوانتوم هستند و به همین خاطر میتوانند گواهی باشند که گرانش درست مانند دیگر نیروهای طبیعت سرشتی کوانتومی دارد.
امواج گرانشی چیستند؟
طبق نظریه نسبیت عام، گرانش یعنی این که جرم، چگونه شکل فضا را تغییر میدهد: نزدیک هر جسم جرمدار بافت یا ساختار فضازمان خمیده میشود. اما این خمش همیشه در نزدیکی جسم باقی نمیماند. اینشتین دریافت که امواج گرانشی درست مانند امواج لرزه در پوسته زمین منتشر میشوند اما برخلاف آنها، امواج گرانشی میتوانند در فضای خالی و با سرعت نور حرکت کنند. اگر بتوانید به موج گرانشی که به سمت شما میآید، نگاه کنید خواهید دید که فضا در جهات بالا -پایین و چپ- راست کشیده و فشرده میشود.
امواج گرانشی بسیار ضعیف شدهاند و اندازهگیری مستقیم آنها بسیار دشوار است
آیا تورم تنها چیزی است که میتواند امواج گرانشی تولید کند؟
خیر. هر جسم جرمدار و با شتاب زیاد موج گرانشی تولید میکند اما در عمل تنها امواج گرانشی را میتوان مستقیما اندازهگیری کرد که از رویدادهای عظیم ناشی شود مانند برخورد دو سیاهچاله و ترکیب آنها. رصدخانههای متعددی در سراسر جهان مشغول تلاش ضبط علایم ادغام سیاهچالهای هستند.
چرا امواج گرانشی را نمیتوان مستقیم اندازهگیری کرد؟
امواج گرانشی که طی تورم شکل گرفتهاند، هنوز هم در سراسر کیهان حضور دارند اما احتمالا الان بسیار ضعیف شدهاند و اندازهگیری مستقیم آنها بسیار دشوار است. در عوض، دانشمندان به دنبال رد این امواج در سوپ ذرات بنیادی هستند که جهان را ۳۸۰ هزار سال بعد از بیگ بنگ فراگرفته بود یعنی قصد دارند امواج گرانشی را از طریق «تابش زمینه کیهانی» مشاهده کنند. مشاهدات تابش زمینه کیهان با استفاده از تلکسوپهایی انجام میشود که امواج رادیویی را رصد میکنند و بنابراین امواج زمینهای ایجاد شده توسط امواج گرانشی تنها با یک رادیوتلسکوپ قابل تشخیص هستند.
چرا این کشف در قطب جنوب انجام شد؟
ایستگاه آموندسن- اسکت قطب جنوب که میزبان بایسپ۲ است بر روی صفحه یخی قطب جنوب در ارتفاع ۲۸۰۰ متری از سطح دریا واقع است بنابراین جو رقیقی دارد. مزیت دیگر خشکی بسیار بالای هواست زیرا بخار آب امواج مایکروویو را سد میکند. همچنین، قطب جنوب تقریبا بدون سکنه است بنابراین تداخل گوشیهای تلفن همراه، برجهای پخش تلویزیونی و لوازم متعلقات الکترونیکی وجود ندارد.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۱]
شناخت جانورانی که به پیشرفت علم و تکنولوژی کمک کردند
«بیومیمتیک» (Biomimetics) علم الهام گرفتن و تقلید از مدلها، سیستمها و عناصر طبیعت به منظور به کارگیری آنها در تکنولوژی و حل مشکلات پیچیدهی انسانی است. در این مقالهای که پیش رویتان است ۵ جانور عجیب و غریب و به شدت تکامل یافته معرفی شده که ویژگی های بارز آنها در زمینه های مختلفی الهام بخش بودهاند و به پیشرفت در آنها کمک کرده اند.
ویژگی های بارز بعضی از جانوران در زمینه های مختلفی الهام بخش بودهاند
نام: میگو آخوندکی
طول: تا ۴۰ سانتیمتر
عادتهای رفتاری: شکار کرم، خرچنگ، ماهی، میگو و یکدیگر
نکتهی اعجاب انگیز: میگو آخوندکی هر چیزی را در آکواریم شما میخورد. میگوهای بزرگتر حتی ممکن است شیشه آکواریم را بشکنند.
الهام بخشی: میگوهای آخوندکی شاید شکارچیان ماهری باشند، اما آنها به دانشمندان در زمینههای مختلفی الهام دادهاند. چشمان تکامل یافتهی آنها ۱۶ گیرنده رنگ دارد (چشم ما ۳ گیرنده رنگ دارد) و میگوی آخوندکی آنها را میچرخاند تا نور قطبیده را ببیند. این ترفندی است که میتواند برای رباتهای زیرآبی، بهبود عینکهای آفتابی یا شاید حتی تشخیص سرطان مفید باشد. از طرف دیگر، انگشت ضدگلولهی آنها کمک میکند تا هرچیزی را از زره گرفته تا بدنهی هواپیماها مستحکم کرد. این اسلحهی سرسخت میتواند در مقابل ضربات سنگین و قوی دوام بیاورد و هیچ آسیبی نمی بیند چون روی سطحش ضربه گیرهای بسیار کوچکی دارد.
از میگوی آخوندکی می توان برای رباتهای زیرآبی، بهبود عینکهای آفتابی الگو گرفت
نام: پولک پوست
طول: تا یک متر
عادتهای رفتاری: به تنهایی هنگام شب پرسه می زند و به دنبال مورچه می گردد.
نکته اعجاب انگیز: پولک پوست تنها جانور شناخته شدهای است که فلس های کراتینی دارد؛ همان مادهای که ناخنهای ما از آن تشکیل شده.
الهام بخشی: فلسهای این جانور مثل کاشیهای روی یک سقف همپوشانی دارند، در عین حال میتواند با انعطافپذیری کامل به شکل توپ در بیاید و بچرخد. این رفتار میتواند به ساخت سطوح ایمن از بستهبندی گرفته تا سقفها کمک کند. این جانور قبلا ایده ساخت محصولاتی مثل «کوله پشتی پولکپوست» را داده است. این کولهپشتی سطوح همپوشانیدار مشابهی دارد و به جای زیپ با آهنربا بسته میشود.
رفتار پولک پوست به ساخت سطوح ایمن از بستهبندی گرفته تا سقفها کمک کند
نام: گیره ماهی
طول: اکثر گونهها زیر ۷ سانتیمتر هستند.
عادت رفتاری: به شدت به سنگها، برگها، جلبکها و حتی دیگر ماهیان میچسبد.
نکته ی اعجاب انگیز: گیره ماهی آمریکای شمالی آنقدر محکم میچسبد که میتواند ۱۵۰ برابر وزنش را بلند کند.
الهام بخشی: باله های به شدت تکامل یافتهی گیره ماهی خاصیت چسبندگی را به این جانور می دهد طوری که حتی میتواند به سطوح لغزنده و ناهموار هم بچسبد. این به خاطر لایههایی از ساختارهای مومانند بسیار ریز است که میتوانند به کنجهای غیرقابل دسترسی هم نفوذ کنند. گیرهماهی میتواند هر وقت که بخواهد از این قابلیتش استفاده کند، یعنی روی آن اختیار دارد. دانشمندان امیدوارند که با درک بهتر گیرهماهی بتوانند به پیشرفتهایی در جراحیهای لاپاروسکوپی منجر شود. همچنین با الهامگیری از این جانور میتوانیم جاصابونیهایی بسازیم که محکم به دیوار کاشی شده میچسبند. حتی میتوان ردیاب نهنگها را محکمتر کرد.
از خاصیت چسبندگی گیره ماهی می توان به پیشرفت هایی در جراحی های لاپاروسکوپی منجر شد
نام: سوسک بمباردیه
طول: کمتر از ۲ سانتیمتر
عادتهای رفتاری: از انتهای بدنش نوعی اسپری سمی میفشاند تا حشرههای مهاجم را دفع کند یا حتی بکشد.
نکته اعجاب انگیز: حتی لارو این حشره هم میتواند گوشتخوار باشد.
الهام بخشی: این اسپری نتیجه واکنش شیمیایی بین دو ترکیب هیدروکینون و هیدروژن پراکسید است. این دو مادهی شیمیایی به طور جدا از هم در شکم این سوسک ذخیره شدهاند. با اینکه ترکیب این دو دما را تقریبا به نقطه جوش میرساند، اما ظاهرا این هیچ تاثیری بر سوسک بمباردیه ندارد. دانشمندان از تصویربرداری پرتو ایکس استفاده کردند تا این نکته را درباره این سوسک بفهمند. این رفتار سوسک بمباردیه میتواند اطلاعات بیشتری در زمینه سیستمهای پیشران دهد.
از رفتار سوسک بمباردیه دانشمندان از تصویربرداری پرتو ایکس استفاده کردند
نام: خفاش نعل بینی
طول: تا ۱۴ سانتیمتر
عادتهای رفتاری: گرفتن حشرات هنگام پرواز با پیدا کردن منشا پژواک و پرواز به شدت فرز
نکتهی اعجابانگیز: گروهی معتقدند خفاشهای نعلبینی چینی منشا شیوع بیماری سارس بین سالهای ۲۰۰۲ تا ۲۰۰۴ بودند.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۱]
الهام بخشی: خفاش های نعل بینی به دلیل دماغ به شدت تکامل یافته شان استاد پیدا کردن منشا صدا در دنیای خفاشان هستند. برگهای بینی آنها این امکان را میدهد تا در فرکانسهایی که ساطع میکنند تغییرات کوچکی ایجاد کنند. این خفاشها با این کار میتوانند با تخصص و مهارت بالایی مکانیابی کنند که شامل تشخیص حرکات بال شب پره هم میشود. گوشهای آنها هم به همین شکل قابل تطبیق هستند. تحقیقات در زمینه خفاشهای نعلبینی میتواند به پیشرفتهایی در ردیابهای آوایی منجر شود.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۲]
طول "یک ثانیه" واقعا چقدر است؟
طول یک ثانیه صرفا به کمک روز خورشیدی و با معادلات ساده ریاضی حساب میشود
آیا «واحد زمان» مجدد به چالش کشیده خواهد شد؟
آیا واقعا میدانید که طول یک ثانیه چقدر است؟ دانش واقعیِ پشت پردهی سنجش زمان به شما اثبات خواهد کرد که اشتباه میکنید.
این سوال از آن پرسشهایی است که شما را مانند آلیس وارد سرزمین عجایب میکند: طول یک ثانیه واقعا چقدر است؟
خبر خوش اینکه ما در اینجا متخصص سرزمین عجایب هستیم و آن را مثل کف دست می شناسیم! جولیان هوگت امروز در دی نیوز نوشت که واحد زمان که ما آن را به نام ثانیه می شناسیم، در طول سال ها معنای متفاوتی به خود گرفته است.
قبل از هر چیز، اصل خبر چیست: گروهی از چند پژوهشگر بسیار وقتشناس اخیر روشی بهتر را برای ثبت زمان اعلام کردند که از ساعت های اوپتیکال در آن استفاده میشود. تکنیک جدید طول دقیق ثانیه – یا هر واحد زمانی دیگر – را به کمک تعداد نوسانهای اتمهای استرانسیوم اندازه گیری میکند.
بحث آن خیلی پیچیده و فنی است، اما خلاصه خبر این بود که روش جدید ساعتهای اوپتیکال دقیق تر از ساعتهای اتمی کنونی است. این دستاورد درست مانند اختراع سامانه های GPS با دقت سانتیمتری خود، میتواند تاثیرات شگرفی در دنیای واقعی بگذارد.
اما برای دنیای ثانیه به عنوان واحد زمان، اوضاع همچون گذشته بسیار جالب میشود. چنین به نظر میرسد که مفهوم ذاتی واژه ثانیه در طول تاریخ بارها دستخوش تغییر شده است.
86400 ثانیه در روز خورشیدی
به مدت 1000 سال، اولین واحد سنجش ما از زمان «روز خورشیدی» بود: یعنی مدت زمانی که خورشید به یک نقطه مورد نظر در آسمان برمیگردد. طول یک ثانیه صرفا به کمک روز خورشیدی و با معادلات ساده ریاضی حساب میشود: 24 ساعت در طول یک روز، 60 دقیقه برای هر ساعت و 60 ثانیه برای هر دقیقه که بدین صورت 86400 ثانیه در یک روز خورشیدی وجود دارد.
استاندارد اتمی در سال 1967 میلادی و بر اساس اتم های سزیم پیاده شد
دهه 50 میلادی
تعریف فوق به عنوان تعریف رسمی ثانیه تا دهه 50 میلادی مطرح میشد. در آن سالها، دانشمندان دست یافتند که چرخش زمین به اندازه کافی دقیق نیست که بتوان چنین حساب کرد. به همین دلیل آنها به این نتیجه رسیدند که ثانیه ها را به عنوان مخرجی از یک «سال کامل» محاسبه کنند؛ یعنی مدت زمانی که زمین یک دور کامل به دور خورشید میزند.
مشکل اینجا است که طول هر سال میتواند متغیر از سال دیگر باشد. در سال 1960 و بر اساس حکم یازدهمین کنفرانس عمومی واحدهای اندازه گیری و وزن، ثانیهها بر اساس یک سال مشخص محاسبه شوند: سال 1900. دلیلش نیز این بود که از آنجایی که طول سال 1900 دقیقا معادل 365.242198 روز بود، طول هر ثانیه برابر شد با 1/31,556,925.9747 .
کاملا مشخص بود که یک جای این راه حل آن هم با تمام ظرافت کاری هایش میلنگید. به همین دلیل مسئولان وقت تصمیم گرفتند تا روی واحد زمان ریزتر شوند.
استاندارد اتمی
استاندارد اتمی در سال 1967 میلادی و بر اساس اتم های سزیم پیاده شد. این اتم ها در هر ثانیه 9.192.631.770 مرتبه نوسان دارند که ممکن است به اندازه 20 نوسان بالا و پایین شود. بنابراین اگر بخواهیم دقیق تر ثانیه را تعریف کنیم، عبارت است از مدت زمانی که طول میکشد اتمهای سزیم 9.192.631.770 مرتبه نوسان کنند.
اما تکنیک ساعت اپتیکال جدید که در ژورنال اوپتیکا منتشر شد، میکوشد تا مسائل را کمی بیشتر بسط دهد. البته احتمال عملی شدن آن در 10 سال آینده پایین است که اگر بخواهیم این تفاوت را به ثانیه حساب کنیم، به عبارتی میکند به ... بهتر است بیخیالش شویم!
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۳]
حقایق جالب درباره سیاره سرخ
مریخ چهارمین سیاره در سامانه خورشیدی است که در مداری طولانی تر از زمین و با سرعتی کمتر از زمین حرکت میکند. این سیاره نصف زمین قطر دارد و مساحت سطح آن برابر با مساحت خشکی های روی زمین است. سیاره ی سرخ همانند زمین، یخهای قطبی، درههای عمیق، کوه، غبار، طوفان و فصل دارد. در زیر ۱۰ حقیقت شگفت انگیز در خصوص مریخ را با هم مرور می کنیم:
سیاره مریخ نصف زمین قطر دارد و مساحت سطح آن برابر با مساحت خشکی های روی زمین است
۱- شما روی مریخ احساس سبکی خواهید کرد!
اگر بشر روی مریخ پای بگذارد احساس سبکی زیادی خواهد کرد. سیاره سرخ از زمین کوچکتر است و جاذبه ی سطحی کمتری نسبت به زمین، جایی که آن را خانه می نامیم دارد. شما روی سطح مریخ به میزان ۶۲٫۵ درصد جاذبه کمتری را نسبت به مقداری که در زمین به آن عادت دارید، تجربه خواهید کرد. بنابراین اگر شما روی زمین ۵۰ کیلوگرم وزن داشته باشید، روی مریخ فقط ۱۹ کیلوگرم وزن خواهید داشت.
اگر بشر روی مریخ پای بگذارد احساس سبکی زیادی خواهد کرد
۲- مریخ بلندترین کوه ها را در بین سیارات منظومه ی شمسی داراست!
کوه المپوس واقع در سیاره همسایه ی ما (مریخ) که از آتشفشانهای سپری نیز تشکیل شده، تقریبا ارتفاعی به انداره ی سه برابر کوه اورست دارد. این کوه نزدیک به ۲۲ کیلومتر ارتفاع و قطری در حدود ۶۰۰ کیلومتر دارد. این مساحت تقریبا به اندازه ی مساحت مرکزی فرانسه است. البته دانشمندان بر این عقیده اند که ممکن است این آتشفشان هنوز هم فعال باشد.
کوه مرتفع ِ المپوس در مریخ
۳- چه کسی مریخ را کشف کرد؟
از آنجا که دیدن مریخ با چشم غیر مسلح برای هزاران سال امکانپذیر بوده، تقریبا ناممکن است که بگوییم چه کسی اولین کاشف مریخ بوده است. در سال ۱۶۰۹ گالیلئو گالیله اخترشناس ایتالیایی مریخ را با یک تلسکوپ اولیه روئیت کرد تا عنوان پدر مشاهدت نجومی را به خود اختصاص دهد. اخترشناس آلمانی کریستین هایگنز با استفاده از یک تلسکوپ پیشرفته در سال ۱۶۵۹ تصویری از مریخ را ترسیم کرد.
۴- سیاره قاهره
معادل واژه مریخ در زبان عربی قاهره است. چرا که ظاهرا بنیان گذاری ِ شهر قاهره در روزی بوده است که مریخ به وضوح در آسمان دیده می شده است.
در سال ۱۶۰۹ گالیلئو گالیله اخترشناس ایتالیایی مریخ را با یک تلسکوپ اولیه روئیت کرد
۵- یک سال مریخی
یک سال مریخی برابر ۶۸۷ روز زمینی است و هر روز آن ۴۰ دقیقه از روزهای زمینی بلندتر است.
۶- نزدیکی مریخ به زمین
در سال ۲۰۰۳ مریخ به نزدیکترین فاصله ی خود از زمین در ۶۰۰۰۰ سال اخیر رسید که این فاصله برابر ۵۵٫۷ میلیون کیلومتر بوده است. مطابق گزارش ناسا مریخ تا سال ۲۲۸۷ نیز به فاصله ای کمتر از این مقدار با زمین نخواهد رسید.
عکسی که تلسکوپ فضایی هابل از مریخ گرفته
۷- عصر یخبندان
عکسهای راداری به ما نشان می دهند که مریخ یک دوره یخبندان را پشت سر گذاشته، دوره ای که ۴۰۰ هزار سال پیش به پایان رسیده است.
مریخ نورد کنجکاوی در سیاره ی سرخ
۸- نشانه های حیات
در سال ۲۰۱۴ مریخ نورد کنجکاوی مقادیر اندکی از گاز متان در مریخ پیدا کرد. در همان روزها دانشمندان ناسا بیان کردند که: “این نمیتواند نشانی از حیات و یا حضور اتفاقی گاز متان در جو مریخ محسوب شود اما می تواند به عنوان نشانه هایی از حیات در گذشته های بسیار دور این سیاره قلمداد گردد.”
۹- آب در مریخ
در ماه سپتامبر دانشمندان نشانه هایی از جریان آب شور را روی سطح سیاره سرخ در اوقات تابستانی اش کشف کردند.
تصویری از رگه های بجای مانده از حرکت آب روان در سطح مریخ
۱۰- بشر در مریخ
ناسا برنامه دارد که تا سال ۲۰۳۰ یک ایستگاه “مستقل از زمین” در مریخ بنا کند. ناسا می گوید: “به مانند برنامه آپولو، در این سفر ما کلیه نیازمندی های نوع بشر را به همراه خواهیم داشت، اما این بار بر خلاف آپولو ما برای ماندن می رویم.” در دهه های پیش رو ناسا قدمهایی را در جهت تاسیس یک ایستگاه انسانی در جایی فراتر از زمین خواهد برداشت.
ما به دنبال ظرفیت های انسان در یادگیری و انجام زندگی پایدار در ورای زمین برای بازه های طولانی تری هستیم. هر سفری به مریخ در هر رفت یا برگشت، ماه های زیادی به طول خواهد انجامید و در این سفرها گزینه ای به عنوان بازگشت های زود هنگام در دسترس نخواهد بود.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۵]
قمرهای مشتری چه خصوصیاتی دارند؟
مشتری (Jupiter) توسط رومیان نامگذاری شد که نام خود را از پادشاه خدایان گرفته است. علاوه بر اینکه بزرگترین سیاره در منظومه شمسی ما می باشد - با داشتن جرمی حدود دو و نیم برابر جرم ترکیبی تمام سیارات دیگر - دارای بیشترین قمر در بین سیاره های خورشیدی است. تا کنون، ۶۷ قمرحول این غول گازی کشف شده و حتی ممکن است بیشتر از این هم باشد.
نمایشی از سیاره ی مشتری و قمرهای گالیله ای
قمرهای مشتری آنقدر متعدد و گوناگون هستند که آنها را به چندین گروه تقسیم می کنیم. اول، بزرگترین قمرها که با نام گالیله ای و یا گروه اصلی شناخته می شوند. همراه با گروه کوچکتر داخلی، آنها قمرهای منظم مشتری را تشکیل می دهند. فراتر از آنها، قمرهای نامنظم بسیاری وجود دارد که همراه با حلقه های آن دور این سیاره می چرخند. چیزهایی که ما در مورد آنها می دانیم در اینجا آمده است…
کشف و نامگذاری
با استفاده از یک تلسکوپ با طراحی خود که بزرگنمایی ۲۰ X را ایجاد می کرد، گالیلئو گالیله قادر به اولین مشاهدات از اجرام آسمانی بود که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نبودند. در سال ۱۶۱۰، او اولین کشف ثبت شده از قمرهای مدار مشتری را ایجاد کرد که بعدها به قمرهای گالیله ای شناخته شد. در آن زمان، او تنها سه جرم را مشاهده کرد که به اعتقادش می بایست ستارگان ثابت می بودند. با این حال، بین ماه های ژانویه و مارس ۱۶۱۰، او مشاهده آنها را ادامه داد و به جسم چهارمی نیز اشاره کرد.
در آن زمان، او متوجه شد که این چهار جسم مانند ستارگان ثابت رفتار نمی کنند و در واقع اجرامی هستند که به دور مشتری می چرخیدند. این کشفیات اهمیت استفاده از تلسکوپ برای مشاهده ی اجرام آسمانی که قبلا دیده نشده بودند را ثابت کرد. مهمتر از آن، با نشان دادن اینکه دیگر سیارات به غیر از زمین سیستم مداری و قمری خود را دارند، گالیله ضربه ی قابل توجهی به مدل بطلمیوسی جهان وارد کرد که به طور گسترده تا آن زمان پذیرفته شده بود.
تصویری از گالیلئو گالیله که توسط گوستو ساسترمانز در سال ۱۶۳۶ کشیده شد
به دنبال حمایت از دوک بزرگ توسکانی، کوزیمو د مدیچی، گالیله در ابتدا به دنبال مجوز برای نامگذاری قمرها به نام “CosmicaSidera” بود. به پیشنهاد کوزیمو، گالیله نام را برای احترام به خانواده مدیچی به MediceaSidera، تغییر داد. این کشف در SidereusNuncius ، اعلام شد که در ونیز و در ماه مارس سال ۱۶۱۰ منتشر شد. با این حال، ستاره شناس آلمانی سیمون ماریوس به طور مستقل این قمرها را همزمان با گالیله کشف کرده بود.
به دستور یوهانس کپلر، او آن قمرها را دوستداران زئوس(معادل یونانی ژوپیتر) نام نهاد. در رساله خود با عنوان Mundus Jovialis ( “جهان مشتری”، منتشر شده در سال ۱۶۱۴) او آنها را آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو نام نهاد. گالیله صبورانه حاضر به استفاده از نام ماریوس نشد و به جای آن طرح شماره گذاری را اختراع کرد که در کنار نام های قمرها هنوز هم استفاده می شود. بر اساس این طرح، قمرها بر اساس نزدیکی آنها به سیاره ی مادر خود اعدادی اختصاص می یافتند و با افزایش فاصله این عدد افزایش می یافت. از این رو، قمر آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو به ترتیب به مشتری I، II، III و IV نام گذاری شد.
نقاشی مشتری که گذر سایه های قمر و لکۀ سرخ رنگ قرمز بزرگ را نشان می دهد
نقاشی مشتری که در ۱ نوامبر سال ۱۸۸۰ توسط هنرمند و منجم فرانسوی اتین تروولو کشیده شده که گذر سایه های قمر و لکۀ سرخ رنگ قرمز بزرگ را نشان می دهد.
بعد از اینکه گالیله اولین کشف ثبت شده از گروه اصلی را ایجاد کرد، برای تقریبا سه قرن هیچ قمر اضافی کشف نشد – نه تا زمانی که ای ای بارنارد، قمر آمالتیا را در سال ۱۸۹۲ مشاهده کرد. در واقع، این کشف تا قرن ۲۰ ام نبود و با کمک عکاسی تلسکوپی و دیگر بهبودهای صورت گرفته، بسیاری از قمرهای مشتری کشف شدند. قمرهای هیمالیا در سال ۱۹۰۴، الارا در سال ۱۹۰۵ ، پاسیفائه در سال ۱۹۰۸، سینوپ در سال ۱۹۱۴، لیسیتئا و کارم در سال ۱۹۳۸، آنانکی در سال ۱۹۵۱ و لدا در سال ۱۹۷۴ کشف شدند. زمانی که کاوشگر فضایی ویجر در سال ۱۹۷۹ به نزدیکی مشتری رسید، ۱۳ قمر کشف شده بود، در حالی که ویجر خودش سه قمر دیگر با نام های متیس، آدرستیا و تبه را کشف کرد.
بین اکتبر ۱۹۹۹ و فوریه سال ۲۰۰۳، محققان با استفاده از آشکارسازهای زمینی حساس ۳۴ قمر دیگر را پیدا و نامگذاری کردند که اکثر آنها توسط تیم “اسکات اس شپرد و دیوید سی جویت” کشف شد. از سال ۲۰۰۳ تا کنون، ۱۶ قمر دیگر کشف شده، اما هموز نامگذاری نشدند که تعداد کل قمرهای شناخته شده مشتری را به تعداد ۶۷ می رسانند.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۵]
هر چند اقمار گالیله، مدت کوتاهی پس از کشف آنها در سال ۱۶۱۰ نامگذاری شدند؛ نام های آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو تا قرن ۲۰ استفاده نمی شدند. آمالتیا (با نام مستعار ژوپیتر V) نامگذاری نشد تا اینکه یک کنوانسیون غیر رسمی در سال ۱۸۹۲ صورت گرفت و نامی بود که برای اولین بار ستاره شناس فرانسوی، کامیل فلاماریون استفاده کرد.
مشتری و قمرهای بزرگش
قمرهای دیگر، در اکثر ادبیات نجومی، به سادگی با اعداد لاتین خود (به عنوان مثال مشتری IX) تا دهه ی ۱۹۷۰ نشاندار شدند. این طرح در سال ۱۹۷۵ آغاز شد زمانی که گروه ضربت اتحادیه بین المللی نجوم (IAU) برای نامگذاری منظومه شمسی بیرونی نام هایی را روی قمرهای V-XIII دادند، در نتیجه برای هر قمری که در آینده کشف شد، باعث ایجاد یک فرایند نامگذاری رسمی شدند. این عمل برای نام گذاری قمرهای تازه کشف شده دوستداران مشتری و علاقه مندان خدای ژوپیتر(زئوس) بود؛ و از سال ۲۰۰۴، همچنین از نام های فرزندان آنها نیز استفاده می شد.
قمرهای منظم
قمرهای منظم مشتری به این خاطر نامگذاری شدند که مدارهای سیاره ای دارند – یعنی آنها در همان جهت چرخش سیاره خود می چرخند. این مدارها تقریبا دایره ای هستند و کمی به پایین تمایل دارند، بدین معنی که نزدیک به خط استوای مشتری می چرخند. از این تعداد، قمرهای گالیله ای (با نام مستعار گروه اصلی) بزرگترین و شناخته شده ترین هستند.
اینها قمرهای بزرگ مشتری هستند، آنها تقریبا ۹۹٫۹۹۹٪ از جرم کل در مدار اطراف مشتری را در بر می گیرند و بین ۴۰۰۰۰۰۰ و ۲،۰۰۰،۰۰۰ کیلومتر از این سیاره را می چرخند. آنها همچنین با شعاعی بزرگتر از سیارات کوتوله در میان بزرگترین اجرام در منظومه شمسی به غیر از خورشید و هشت سیاره، هستند. آنها عبارتند از آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو و همه توسط گالیله کشف شدند و به افتخار او نامگذاری شدند. نام این قمرها که از دوستداران زئوس در اساطیر یونانی مشتق شده، به زودی پس از کشف گالیله توسط سیمون ماریوس ۱۶۱۰ نامگذاری شدند. از این رو، قمر درونی آیو از نام یک کشیش هرا گرفته شده که عاشق زئوس بود.
دید کلی از قمر مشتری “آیو” که فضاپیمای گالیله ناسا ثبت کرده است
آیو با قطر ۳۶۴۲ کیلومتر، چهارمین قمر بزرگ در منظومه شمسی است. با بیش از ۴۰۰ آتشفشان فعال، از نظر زمین شناسی بیشترین فعالیت را در منظومه شمسی دارد. سطح آن با بیش از ۱۰۰ ها کوه پر شده که برخی از آنها از قله اورست زمین بلندتر هستند. بر خلاف بسیاری از قمرها در قسمت بیرونی منظومه شمسی (که با یخ پوشیده شده) آیو عمدتا از سنگ سیلیکات تشکیل شده که حول یک هسته آهنی یا آهن سولفید مذاب کشیده شده است. آیو جو بسیار نازکی دارد که عمدتا از دی اکسید گوگرد(SO2) ایجاد شده است.
دومین قمر گالیله ای اروپاست که نام خود را از اشراف زاده فنیقی افسانه ای گرفته است که توسط زئوس استقبال شد و ملکه ی کرت شد. با ۳۱۲۱٫۶ کیلومتر قطر، کوچکترین قمر گالیله ای است و کمی کوچکتر از ماه ِ زمین است. سطح اروپا متشکل از یک لایه آب حول گوشته است که تصور می شود ۱۰۰ کیلومتر ضخامت داشته باشد. بخش بالایی یخ جامد است، در حالی که اعتقاد بر این است پایین آن آب مایع باشد که با توجه به انرژی گرمایی و فرایندهای جزر و مدی گرم شده می شود. اگر درست باشد، پس ممکن است که حیات فرازمینی بتواند در این اقیانوس زیرسطحی وجود داشته باشد، شاید نزدیک یک سری از منافذ هیدروترمال در اعماق اقیانوس.
تصویر ویرایش شده جدید از “اروپا” قمر یخ زده مشتری که از داده های فضاپیمای گالیله
تصویر بالا ویرایش شده جدید از “اروپا” قمر یخ زده مشتری که از داده های فضاپیمای گالیله در اواخر دهه ۹۰ بدست آمده است.
سطح اروپا نیز یکی از مسطح ترین سطوح در منظومه شمسی است، واقعیتی که از ایده آب مایع موجود در زیر سطح پشتیبانی می کند. اینکه این قمر در سطح خود بدون دهانه است به سطح جوان و فعال بودنش از نظر تکتونیکی آن نسبت داده می شود. اروپا در درجه اول از سنگ سیلیکات ساخته شده است و به احتمال زیاد یک هسته آهنی و یک فضای شکننده دارد که عمدتا از اکسیژن تشکیل شده است.
قمر بعدی گانیمد است. با ۵۲۶۲٫۴ کیلومتر قطر، گانیمد بزرگترین قمر در منظومه شمسی است. در حالی که بزرگتر از سیاره عطارد است، اما در حقیقت جهانی یخ زده است، بدین معنی که تنها نیمی از جرم عطارد را دارد. همچنین تنها قمر شناخته شده در منظومه شمسی است که میدان مغناطیسی دارد و به احتمال زیاد از طریق جریان همرفت در داخلش هسته ی آهن مذاب ایجاد شده است.
دید با رنگ طبیعی از قمر گانیمد که فضاپیمای گالیله ثبت کرده است
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۵]
گانیمد در درجه اول از سنگ سیلیکات و یخ آب تشکیل شده و به نظر می آید اقیانوسی از آب شور نزدیک به ۲۰۰ کیلومتر زیر سطح گانیمد وجود داشته باشد – هر چند اروپا محتمل ترین نامزد برای این موضوع باقی مانده است. گانیمد دارای تعداد زیادی دهانه است که بسیاری از آنها از یخ پوشیده شده و دارای اکسیژن نازک است که شامل O، O2، و احتمالا O3(ازن) و برخی از هیدروژن ِ اتمی میباشد.
کالیستو چهارمین و دورترین قمر گالیله ای است. با ۴۸۲۰٫۶ کیلومتر قطر، دومین قمر بزرگ گالیله ای و سومین قمر بزرگ در منظومه شمسی است. کالیستو نام خود را از دختر کینگ آرکادیان، لیکائون و همراه شکارچی الهه آرتمیس گرفته است. متشکل از مقدار تقریبا برابری سنگ و یخ است، کم چگال ترین قمرهای گالیله ای بوده و تحقیقات نشان می دهد که کالیستو نیز ممکن است اقیانوس داخلی با عمقی بیش از ۱۰۰ کیلومتر در زیر سطحش داشته باشد.
تصویری از قمر کالیستو
همچنین کالیستو یکی از قمرهایی در منظومه شمسی است که با دهانه های حجیمی پوشانده شده است- بزرگترین آن ۳۰۰۰ کیلومتر گستردگی دارد که توسط اتمسفر بسیار نازکی متشکل از دی اکسید کربن و احتمالا مولکول اکسیژن احاطه شده است. مدت طولانی است که کالیستو مناسب ترین مکان برای پایگاه انسانی در اکتشاف آینده سیستم مشتری در نظر گرفته شده، زیرا از تابش شدید مشتری دورتر است.
گروه داخلی (یا گروه آمالتیا) شامل چهار قمر کوچک هستند که قطری کمتر از ۲۰۰ کیلومتر دارند و در شعاعی کمتر از ۲۰۰،۰۰۰ کیلومتر می چرخند و انحراف مداری کمتر از نیم درجه دارند. این گروه شامل قمرهای متیس، آدرستیا، آمالتیا و تبه می باشد. همراه با تعدادی از قمرهای درونی که هنوز دیده نشده اند، این قمرها دوباره سیستم حلقه ای مات مشتری را تشکیل می دهند- متیس و آدرستیا به تشکیل حلقه اصلی مشتری کمک می کند، در حالی که آمالتیا و تبه حلقه بیرونی کم نور خود را حفظ می کنند.
متیس نزدیک ترین قمر به مشتری در فاصله ۱۲۸۰۰۰ کیلومتری آن قرار دارد. تقریبا ۴۰ کیلومتر قطر دارد، از نظر گرانشی-قفل شده است و شکل بسیار نامتقارنی دارد(یکی از قطرها تقریبا دو برابر قطر کوچکتر است). متیس زمان گذر کاوشگر فضایی ویجر ۱ در سال ۱۹۷۹ کشف شد و در سال ۱۹۸۳ به نام اولین همسر زئوس نامگذاری شد. دومین قمر نزدیک آدرستیا است که حدود ۱۲۹۰۰۰ کیلومتر از مشتری فاصله دارد و ۲۰ کیلومتر قطرش میباشد. همچنین با نام مشتری XV شناخته می شود، آمالتیا بر اساس فاصله دومین و کوچکترین قمر از چهار قمر داخلی مشتری است. فضاپیمای ویجر ۲ از این قمر در طول یک پرواز در سال ۱۹۷۹ عکس گرفت.
طرحی از سیستم حلقه ای مشتری که چهار جزء اصلی را نشان می دهد
تصویر بالا طرحی از سیستم حلقه ای مشتری که چهار جزء اصلی را نشان می دهد- برای سادگی کار، متیس و آدراستئا به صورت مدار اشتراکی تصویر شده اند.
آمالتیا، همچنین به مشتری V شناخته می شود، این قمر از نظر فاصله از تا مشتری سومین قمر است. در تاریخ ۹ سپتامبر ۱۸۹۲، توسط ادوارد امرسون بارنارد کشف شد و به نام حوری اساطیر یونانی نامیده شد. تصور می شود که از یخ آب متخلخل با مقادیر ناشناخته از مواد دیگر تشکیل شده است. ویژگی های سطح آن شامل دهانه بزرگ و پشته است.
تبه (با نام مستعار مشتری چهاردهم) چهارمین و آخرین قمر درونی مشتری است. شکل نامنظم و رنگ قرمز دارد و تصور می شود مانند آمالتیا از یخ آب متخلخل با مقادیر ناشناخته از مواد دیگر تشکیل شده است. ویژگی های سطح آن نیز شامل دهانه های بزرگ و کوههای بلند می باشد- که برخی از آنها قابل مقایسه با اندازه ماه است.
قمرهای نامنظم
قمرهای نامنظم آنهایی هستند که بطور قابل ملاحظه ای کوچکتر هستند و مدارهای دورتر و غیر عادی تری از قمرهای منظم دارند. این قمرها به خانواده هایی تقسیم بندی می شوند که دارای شباهت مداری و ترکیبی هستند. اعتقاد بر این است که حداقل تا حدی در نتیجه ی برخورد، توسط سیارک هایی تشکیل شده اند که توسط میدان گرانشی مشتری گیر افتادند.
عکس آمالتئا، توسط کاوشگر فضایی گالیله گرفته شد
آنها به خانواده هایی گروه بندی می شوند که نام بزرگترین عضو خود را می گیرند. به عنوان مثال، گروه هیمالیا از هیمالیا نامیده شده است – قمری با میانگین شعاع ۸۵ کیلومتر، و پنجمین قمر در مدار مشتری است. اعتقاد بر این است که هیمالیا زمانی سیارکی بوده که توسط گرانش مشتری گیر افتاده است که پس از آن قمرهای لدا، لیسیتئا و الارا ایجاد شدند. این قمرها همه چرخش های سیاره ای دارند، بدین معنی که در همان جهت چرخش مشتری می چرخند.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۵]
گروه کارم، نام خود را از قمری به همین نام گرفته است. با شعاع متوسط ۲۳ کیلومتر، کارم بزرگترین عضو خانواده از قمرهای مشتری است که مدار و ظاهر (یکنواخت قرمز) مشابه دارد و بنابراین تصور می شود که منشاء مشترکی دارد. قمرهای این خانواده همه عقب گرد می چرخند، بدین معنی که مشتری در جهت مخالف چرخش آن می چرخد.
گروه آنانکی از بزرگترین قمر خود نام گرفته است که دارای شعاع متوسط ۱۴ کیلومتر است. اعتقاد بر این است که آنانکی یک سیارک بوده که توسط گرانش مشتری گیر افتاده و پس از آن در طی یک برخورد به قطعاتی تقسیم شد. آن قطعات ۱۵ قمر دیگر در گروه آنانکی را تشکیل دادند که تمامی آنها عقب گرد می چرخند و خاکستری رنگ هستند.
گروه پاسیفائه گروه بسیار متنوعی است که طیف رنگ آن از قرمز تا خاکستری رنگ است - و این امکان را که از برخوردهای متعددی ایجاد شده تقویت می کند. پیسافائه از روی همین نام گرفته شد که دارای شعاع متوسط ۳۰ کیلومتر است، این قمرها عقب گرد هستند و همچنین تصور می شود در نتیجه ی سیارکی باشد که توسط مشتری گیر افتاده و در اثر یک سری برخوردها تکه تکه شده است. همچنین چند قمر نامنظم که در خانواده خاصی قرار نمی گیرند نیز وجود دارد. این قمرها شامل تمیستو و کارپو هستند، درونی ترین و بیرونی ترین قمر نامنظم که هر دوی آنها جلوگرد می چرخند. S / 2003 J 12 و S / 2011 J 1 درونی ترین قمرهای عقب گرد هستند، در حالی که S / 2003 J 2 خارجی ترین قمری مشتری است.
ساختار و ترکیب
به عنوان یک قاعده، چگالی متوسط قمرهای مشتری با فاصله آنها از سیاره کاهش می یابد. کالیستو، کم چگالترین در بین چهار قمر است که دارای چگالی متوسطی بین یخ و سنگ بوده، در حالی که آیو دارای چگالی است که نشان می دهد از سنگ و آهن ساخته شده است. همچنین کالیستو دارای سطح یخی پر گودالی است، و طریقه چرخش آن نشان می دهد که چگالی آن یکسان توزیع شده است. این نشان می دهد که کالیستو هسته سنگی یا فلزی ندارد، اما متشکل از یک مخلوط همگن یخ و سنگ می باشد.
در مقابل چرخش سه قمر درونی، تمایزی بین هسته ماده چگال (مانند سیلیکات، سنگ و فلزات) و گوشته مواد سبک تر (آب یخ) را نشان می دهد. فاصله از مشتری نیز با تغییرات قابل توجهی در ساختار سطح قمرهای آن وفق دارد. گانیمد جنبش تکتونیکی گذشته از سطح یخ را نشان می دهد، که بدان معنی است لایه های زیر سطحی تحت ذوب جزئی در هر چند وقت هستند. اروپا جنبش دینامیک دارد و این طبیعت، پوستۀ یخی نازک تری را نشان می دهد. در نهایت، آیو، قمر درونی، دارای سطح گوگردی، آتشفشان فعال بوده و هیچ نشانه ای از یخ ندارد.
تمام این شواهد نشان می دهد که نزدیکترین قمر به مشتری، داخل آن داغتر است -با مدل هایی که سطح گرمایش جزر و مدی را در نسبت معکوس با مجذور فاصله آنها از این سیاره نشان می دهد. به گفته ی محققان همه اقمار مشتری ممکن است زمانی ترکیب داخلی ِ شبیه به ترکیب کنونی کالیستو را داشتند، در حالی که بقیه در طول زمان و در نتیجه گرمایش جزر و مدی ناشی از میدان گرانشی مشتری تغییر یافتند.
این بدان معنی است که برای همه اقمار مشتری، به جز کالیستو، یخ داخلی ذوب شده است و اجازه می دهد سنگ و آهن به داخل نفوذ کند و آب سطح را بپوشاند. در گانیمد، پوسته یخ ضخیم و جامد تشکیل می شود در حالی که در اروپا پوسته گرم تر و نازک تری که به راحتی شکسته می شود تشکیل می شود. در آیو، نزدیک ترین سیاره به مشتری، حرارت به قدری شدید است که تمام سنگ ها ذوب شده و آب به فضا می رود. مشتری، یک غول گازی با ابعاد بسیار بزرگ، نامش را از پادشاه پانتئون روم گرفته است. چه نیکوست که چنین سیاره ای قمرهای بسیاری دارد که دور آن می چرخد. با توجه به فرآیند کشف آن و مدت زمان توجه ما، تعجب آور نخواهد بود اگر قمرهای بیشتری در انتظار کشف شدن در اطراف مشتری وجود داشته باشند. ۶۷ قمر و شاید بیشتر…!
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۶]
کانی چیست/ اطلاعاتی کوتاه و خواندنی درباره کانی ها
تعداد کانی های بسیار زیاد است در واقع بیش از 4000 نوع مختلف کانی وجود دارد
20 واقعیت درباره کانی ها
در این مطلب طیف وسیعی از واقعیت ها درباره کانی ها ارائه می شود. تعداد کانی ها، انواع کانی ها، ساختمانشان و نحوه تشخیص کانی ها از یکدیگر، تعریف مقیاس موهس و ... از جمله مطالبی هستند که در این مطلب به آنها پرداخته می شود.
کانی چیست؟
کانی، مادهای طبیعی، غیر آلی، متبلور و جامدی است که ترکیب شیمیایی نسبتاً ثابتی دارد و در ترکیب سنگهای پوسته زمین یافت میشود و دارای فرمول شیمیایی و ساختمان اتمی مشخص است.
√ بیش از 4000 نوع مختلف کانی وجود دارد.
√ سنگ ها از کانی ها تشکیل شده اند. کانی ها معمولاً جامدند، ساختارشان بلوری است و خواص فیزیکی و ترکیب شیمیایی خاص خود را دارند.
√ معمولاً تنها حدود 30 کانی در پوسته زمین یافت می شود.
√ کلسیت، گچ، فلدسپات، پیریت، طلا، کوارتز و الماس نمونه هایی از انواع کانی ها هستند.
√ بیشتر سنگ ها از دو یا چند کانی تشکیل شده اند و تعداد کمی از سنگ ها فقط از یک کانی درست شده اند.
√ به عنوان مثال سنگ گرانیت از سه کانی تشکیل شده که عبارتند از کوارتز، فلدسپات صورتی و میکای سیاه. سنگ نمک تک کانی است. کانی سنگ نمک، هالیت نام دارد.
کانی ها خودشان از عناصر شیمیایی ساخته شده اند
√ سنگ آهک و ماسه سنگ بیشتر سنگ های تک کانی هستند. کانی آهک، کلسیت و کانی ماسه سنگ، کوارتز است. البته ممکن است ماسه ها به وسیله کانی دیگری به یکدیگر متصل باشند. حتی ممکن است دانه های ماسه همگی از جنس کوارتز نباشند. در برخی از ماسه سنگ ها دست کم بخشی از دانه های ماسه از جنس فلدسپات است.
√ در بسیاری از مواقع تشخیص کانی های مختلف در یک سنگ آسان نیست. ذرات کانی های مختلف ممکن است آن قدر کوچک و به قدری خوب مخلوط شده باشند که به نظر برسد سنگ از یک کانی ساخته شده است. برای مثال سنگ اسلیت نشان نمی دهد که مخلوطی از کانی ها است.
√ کانی ها خودشان از عناصر شیمیایی ساخته شده اند. کانی ها تک عنصری یا ترکیبی هستند. (بیش از یک صد عنصر در طبیعت وجود دارد. بعضی از این عناصر فراوان و بعضی دیگر کمیابند.) به طورکلی هر کانی فرمول مخصوص خودش را دارد.
√ کانی هایی که ترکیبی هستند بیش از یک عنصر دارند. به عنوان مثال فلوریت از ترکیب کلسیم و فلوئور تشکیل شده است.
√ بیشتر کانی ها به شکل بلور یافت می شوند. البته بلورهای کانی ها هرگز به طور کامل مکعب شکل نیستند.
√ نمونه کانی تک عنصری، طلا است که فقط از یک نوع اتم تشکیل شده. الماس نیز تنها از کربن تشکیل شده است.
کانی طلا فقط از یک نوع اتم تشکیل شده است
√ درجه سختی کانی ها با مقیاس موهس (Mohs) سنجیده می شود. سختی، توانایی کانی ها در خراش دادن یکدیگر است.
√ کانی ها از نظر سختی بسیار متنوعند. سختی یک کانی به شناسایی آن کمک می کند.
√ ساختار بلوری کانی، سختی، درخشش (چگونه نور را منعکس می کند)، رنگ و همچنین خواص پیچیده تری مانند رگه، شکستگی، ورقه ورقه شدگی و تراکم جزو خواص فیزیکی کانی ها هستند.
√ در مقیاس موهس، کانی ها از نظر سختی به 10 درجه تقسیم بندی می شوند. به عنوان مثال کانی تالک که بسیار نرم است در این مقیاس شماره (درجه) یک است. ژیپس که از تالک سخت تر است درجه 2 دارد. کلسیت که سخت تر از ژیپس است با شماره 3 مشخص می شود و بعد فلوریت است و همین طور ادامه می یابد تا الماس که درجه 10 دارد و سخت ترین کانی است.
√ هر کانی، کانی نرم تر از خودش یا با سختی ای مانند خودش را خراش می دهد. برای این که سختی کانی ها را تصور کنید، ترسیم کنید که سختی ناخن انگشت 2.5 است. سکه، سختی 3 دارد و سختی تیغه چاقوی جیبی حدود 5.5 و سختی سوهان فولادی خوب 6.5 است که باز هم کمتر از سختی کوارتز است.
√ فرض کنید با یک سنگ آبی رنگ مواجه شده اید و احتمال می دهید فیروزه باشد. سختی کانی فیروزه 6 است. اگر نمونه ای که در اختیار دارید با سکه خراش برداشت متوجه می شوید تصورتان اشتباه است.
√ یک وسیله دیگر برای شناخت کانی ها، رنگ خاکه کانی است وقتی که روی چینی بدون لعاب مالیده می شود.
√ یاقوت و لعل سرخ انواع متفاوتی از کانی سنگ سنباده هستند.
آیا می دانید عمیق ترین اقیانوس زمین کجاست؟
مجموعه: آیا می دانید ؟
یک نگاه اجمالی به کره زمین از طریق نقشه یا تصویر گرفته شده از فضا برای درک بزرگی و اهمیت اقیانوس های زمین کفایت میکند. اقیانوس ها ۷۲ درصد از سطح سیاره را پوشش داده و حجمی در حدود ۱٫۳۵ میلیارد کیلومتر مکعب را اشغال کرده اند. اهمیت آنها برای حیات بر همگان آشکار است. رازهای بسیاری در اعماق آنها نهفته است که هنوز به کشف نرسیده اند.
عمیق ترین اقیانوس زمین، اقیانوس آرام نام دارد
به پاس علم نوین، ابزارها و دستگاههای اکتشاف پیشرفته یکی از مسائل دشوار حل و فصل شده است و آن محل قرارگیری عمیق ترین اقیانوس زمین می باشد. این محل، اقیانوس آرام نام دارد که عمق متوسط آن تقریبا ۴۲۸۰ متر بوده و عمیق ترین قسمت شناخته شده (گودال ماریانا) را در میان تمامی اقیانوس ها درون خود جای داده است.
روش
البته تعیین عمق اقیانوس بنابه دلایل کاملا مشخص، کار دشواری است که دقت بسیار زیادی را می طلبد. کف اقیانوس ها شدیداً پهناور بوده و ارتفاعشان از سطح دریا به شدت متغیر است. درست مانند توده های قارهای، آنها هم از گودال ها و دامنه های کوهی برخوردارند. در برخی موارد، گودال ها بسیار عمیق تر از عمق متوسط هستند.
چشم اندازی از اقیانوس آرام از فضا
با این حال، اقیانوس آرام از لحاظ عمق متوسط به عنوان عمیق ترین اقیانوس شناخته می شود. اگرچه محاسبات متغیر اند، اما کل کف اقیانوس با مقدار تقریبی ۴۲۸۰ متر تخمین زده شده است که ۵۰۰ متر عمیق تر از متوسط جهانی یعنی ۳۷۰۰ متر میباشد. گودال ماریان به عنوان یکی از دلایل احتمالی مطرح شده چرا که به طرز قابل توجهی ژرف است!
ویژگی ها
گودال ماریان در بخش غربی اقیانوس آرام در مجاورت جزایر ماریانا، با فاصله ای برابر نسبت به فیلیپین و ژاپن واقع شده است. گودال هلالی شکل بوده و طول و عرض متوسط آن به ترتیب به ۲۵۵۰ کیلومتر و ۶۹ کیلومتر می رسد. این گودال در دره ی کوچک واقع در کف اش که به ژرفای چلنجر(challenger) معروف است، عمق بیشینه ای معادل ۱۰۹۹۴ متر دارد. کشورهای نزدیک این گودال عبارتنداز ژاپن، پاپوا گینه جدید، اندونزی و فیلیپین.
ویژگیهای هندسی نتیجهی پدیده فرو روی اند که در مرز میان دو صفحه تکتونیک(صفحه اقیانوس آرام و فیلیپینو) به وقوع می پیوندند. نتیجه حاصله را سیستم فرو روی ایزو-بونین-ماریانا نامیدهاند. حاشیه غربی صفحه اقیانوس آرام به زیر صفحه کوچکتر ماریانا فرو می رود.
موقعیت گودال ماریانا
حرکت صفحات آرام و ماریانا به شکل گیری جزایر ماریانا نیز ختم شد که جزایری آتش فشانی به حساب می آیند. آنها در نتیجه گداز آبدهی(سرد شدن گدازه داغ توسط آب) ناشی از آب محبوس شده در قسمت فرو رفته صفحه اقیانوس آرام می باشد. برای فهمیدن این موضوع که گودال ماریانا چقدر عمق دارد، بگذارید آن را با کوه اورست مقایسه کنیم. اگر کوه اورست را درون گودال ماریانا قرار دهید، بیش از دو هزار متر از آب آن کوه را در بر خواهد گرفت.
فشار آب موجود در گودال ماریانا در حدود ۱۵۷۵۰ psi می باشد که صد برابر بزرگتر از فشار اتمسفری استاندارد در سطح دریاست. این بدان معناست که اگر می توانستید در بخش تحتانی گودال ماریانا قرار بگیرید، فشار شما را نابود می ساخت!
اندازه گیری
اندازه گیری های مختلفی از گودال در طی چند سال به کمک روش های مختلف صورت پذیرفته است. اولین عملیات “چلنجر” نام داشت که بین سالهای ۱۸۷۲ و ۱۸۷۶ میلادی به انجام رسید. آنان با استفاده از شیوه های مناسب به اندازه گیری عمیق ترین نقطه گودال ماریانا تا ۹۶۳۶ متر پرداختند.
تصویری از چلنجر HMS که در اندازه گیری های گودال ماریانا نقش اساسی ایفا کرد
چلنجر HMS در سال ۱۹۳۱ میلادی بررسی دیگری نیز انجام داد. پژوهشگران در این عملیات به روش دقیق ژرفا سنجی پژواکی تکیه ورزیدند و مقدار ۱۰۹۰۰ متر را به عنوان عمیق ترین عدد بدست آمده اعلام کردند. بعدها این ناحیه را ژرفای چلنجر نامگذاری نمودند. در طول نیمه دوم قرن بیستم، عملیات متعددی انجام گرفت. در سال ۱۹۵۷، کشتی شوروی در محلی به نام “حفره ماریانا”، عمق ۱۱۰۳۴ متر را ثبت کرد. کشتی بازرگانی آمریکایی به نام اسپنسر اف. بیرد در سال ۱۹۶۲ عمق بیشینه ۱۰۹۱۵ متر را با استفاده از ابزارهای دقیق اندازه گیری عمق ثبت نمود.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۰۷]
کشتی پیمایشی ژاپن با نام تاکویو در سال ۱۹۸۴ از یک دستگاه ژرفا سنج پژواکی استفاده کرده و عمق بیشینه ۱۰۹۲۴ متر را گزارش کرد. یک کشتی دیگر ژاپنی در سال ۱۹۹۵ به عمیق ترین ناحیه گودال ماریانا دست یافت. بنابراین، ۱۰۹۱۱ متر به عنوان عمیق ترین ناحیه ثبت گردید. در سال ۲۰۰۹، ناو تحقیقاتی آمریکا به نام کیلو موانا دقیق ترین اندازه گیری را از گودال ماریانا تا به امروز انجام داد. در این پروسه از یک ردیاب آوایی استفاده شد که نقطهای را با عمق بیشینۀ ۱۰۹۷۱ متر شناسایی کرد.
نمای پشتی از ناو تحقیقاتی کیلو موانا
کاوش
تا کنون چهار عملیات در گودال ماریانا به انجام رسیده است. نخستین عملیات با نام تریست به کمک ناو طراحی شده توسط سوئیس و ساخته شده توسط ایتالیا صورت گرفت که نیروی دریایی آمریکا مالک آن ناو بود. ناو و دو سرنشین آن در بیست و سوم ژانویه ۱۹۶۰ به بخش تحتانی گودال رسیدند، یعنی عمقی معادل ۱۰۹۱۶ متر. عملیات توسط ناو گمنامی در سال ۱۹۹۶ و ناو مستقلی به نام نریوس در سال ۲۰۰۸ ادامه یافت. در سه عملیات نخست، عمق مشابه ۱۰۹۰۲ تا ۱۰۹۱۶ متر مستقیما مورد اندازه گیری قرار گرفت. چهارمین عملیات در سال ۲۰۱۲ انجام شد که طی آن، کارگردان کانادایی جیمز کامرون با استفاده از زیردریایی چلنجر عملیاتی را ترتیب داد. او در ۲۶ مارس به بخش تحتانی گودال ماریانا رسید.
از ماه فوریه ۲۰۱۲ عملیات متعددی برنامهریزی شده است که از جمله آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد: زیردریایی های تریتون (شرکت فلوریدایی که به طراحی و ساخت زیردریایی های خصوصی می پردازد) و شرکت فناوری های دریایی DOER در نزدیکی سانفرانسیسکو که در نظر دارد دو یا سه نفر را به بستر دریا بفرستد. دنیای اقیانوس ها در ورای خط ساحلی، ژرف و رازآلود است. قسمت اعظمی از آن هنوز کشف نشده و آثار حیاتی که دانشمندان در آن جا پیدا کردهاند بسیار مرموز می باشد، بطوریکه می تواند سرنخ هایی هم در خصوص حیات در دنیا های دیگر بدست دهد. این مسئله معقول بنظر می رسد که فضای درونی می تواند بینش ما را نسبت به حیات در فضای بیرونی ارتقأ بخشد.
چند اقیانوس در دنیا وجود دارد؟ چه عواملی منجر به جزر و مد می شود؟ آیا شهاب سنگ ها نقشی در پیدایش اقیانوسهای زمین داشتهاند؟ چند درصد زمین را آب تشکیل می دهد؟
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۰۹]
موجودات تک سلولی نیز قابلیت یادگیری دارند!
بر اساس مطالعه ای که توسط مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه انجام شده است، مشخص شد که موجودات تک سلولی نیز قادر به آموختن از تجارب خود برای انطباق رفتارشان با محیط اطرافشان هستند.
تصویری از فیساروم پلی سفالوم نوعی کپک
مطالعات تیمی بین المللی از دانشمندان و پژوهشگران که در مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه به بررسی ساختار یادگیری موجودات پرداخته اند؛ نشان داد که پدیده یادگیری و کسب تجربه ارتباط چندانی با دارا بودن سیستم پیچیده مغزی نداشته و حتی موجودات تک سلولی نیز می توانند از تجربیات و شرایط محیطی جهت انطباق پذیری با محیط اطراف خود بهره ببرند. کشف فوق از این منظر دارای اهمیت فرالوانی است که می تواند به روشن شدن منشاء یادگیری در طول دوره تکامل کمک کند.
در همین رابطه رومن بویسیو زیست شناس فرانسوی، و از اعضای این تیم تحقیقاتی در توضیح یافته های فوق به خبرگزاری اسپانیا اعلام کرد: در پی مطالعات انجام شده؛ می توان به طور قطعی اعلام کرد که موجودات تک سلولی نیز قابلیت تجربه اندوزی و یادگیری دارند و در صورتی که به طور کامل ثابت شود سلول های سرطانی نیز قادر به یادگیری هستند، این یافته اثرات درمانی فوق العاده مهمی بر سلول های سرطانی و نحوه مواجهه با آنها خواهد داشت.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۰]
آیا جهان در حال مرگ است؟
جهان مملو از اسرار کشف نشده ای است که محققان زیادی را مشغول خود کرده اند، اما ستارهشناسان استرالیایی در تحقیقات جدید خود دریافته اند که سطوح انرژی کهکشانی نسبت به دو میلیارد سال قبل به کمتر از نصف رسیده است.
سطوح انرژی کهکشانی نسبت به دو میلیارد سال قبل به کمتر از نصف رسیده است
محققان معتقدند که به دلیل این کاهش سطوح انرژی در کهکشان ها، به نظر می رسد که جهان در مسیر افول قرار گرفته است. این باور پس از بررسی بیش از ۲۰۰ هزار کهکشان توسط دانشمندان به وجود آمد که دریافتند به دلیل ادغام ماده در ستارگان، انرژی کاهش یافته و سطوح انرژی تولید شده حتی به اندازه نصف میزان موجود در دو میلیارد سال قبل هم نیست.
به دلیل ادغام ماده در ستارگان، انرژی کاهش یافته است
دانشمندان مرکز بین المللی تحقیقات نجوم رادیویی در غرب استرالیا با استفاده از هفت تلسکوپ قدرتمند در سراسر جهان به بررسی کهکشان ها در ۲۱ طول موج مختلف نور از فرابنفش گرفته تا مادون قرمز دور پرداختند. اوایل امسال محققان هشدار داده بودند که جهان وارد دوران پیری خود شده است. البته گروهی از ستاره شناسان به رهبری دانشگاه لیسبون پرتغال با بررسی داده ها در مورد کهکشان ها، ابرنواخترها و ریزموج ها در نوسانات صوتی باریون ها پیش از این دریافتند که زودترین زمانی که ممکن است یک گسست بزرگ ناگهانی در جهان صورت بگیرد، ۲٫۸ میلیارد سال دیگر خواهد بود.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۱]
ساختار جو زمین چیست؟
جو زمین از گازهای مختلفی تشکیل شده و چگالی آن به طرف بالا به سرعت کم می شود. اما ساختار جو زمین از چه چیزی تشکیل شده است؟ در این مقاله نگاهی داریم به ساختار جو زمین، البته همیشه چیزها همانطور که امروز هستند، در تعادل مطلق قرار ندارند و می توانند بسته به شرایط متفاوت باشند.
جو زمین از گازهای مختلفی تشکیل شده و چگالی آن به طرف بالا به سرعت کم می شود
جو زمین از مولکولهای: نیتروژن (۷۸%)، اکسیژن (۲۱%)، آرگون (۰٫۹%) و مقادیری دی اکسید کربن، نئون، هلیوم، متان، کریپتون، هیدروژن، اکسید نیتروژن، زنون، ازون، ید، مونو اکسید کربن و آمونیاک، تشکیل شده است. همچنین در ارتفاعات پایین تر مقادیری بخار آب نیز دارد. جوی که امروز سیاره ما دارد، بطور کلی با جو اولیه زمین متفاوت است. زمانی که سیاره برای نخستین بار در حدود ۴٫۴ میلیارد سال پیش رو به سردی گذاشت، آتشفشانها بخار، دی اکسید کربن و آمونیاک را به جو تزریق کردند که غلظتشان یکصد برابر جو امروز زمین بود.
نخستین باکتری موسوم به سیانوباکتری، احتمالاً نخستین جاندار اکسیژن ساز بوده است. تقریباً ۲٫۷ تا ۲٫۲ میلیارد سال پیش، چنین باکتری هایی مقادیر بسیار فراوانی اکسیژن را آزاد کرده و مولکول های دی اکسید کربن را از هم گسلاندند. همچنان که اکسیژن آزاد می شد، با آمونیاک واکنش داده و بدین ترتیب نیتروژن آزاد می شد. دی اکسید کربن جو نیز به وسیله گیاهان و بعدها عوامل انسانی به جو زمین تزریق شد.
ساختار جو زمین
جو زمین دارای لایه های مختلفی است که زیر به اختصار در موردشان توضیح داده شده:
لایه تروپوسفر:
تروپوسفر لایه پایینی جوّ زمین است که ارتفاع آن در قطبها در حدود ۷ تا ۸ کیلومتر و در استوا در حدود ۱۶ تا ۱۸ کیلومتر است. تغییرات آب و هوایی تأثیر مختصری بر روی این ارتفاع دارد. هوای لایه تروپوسفر مدام در حال جابجایی در راستای عمودی است. این پدیده عمدتاً در اثر تابش نور خورشید به سطح زمین، گرم شدن و کم چگال شدن هوای مجاور سطح زمین رخ میدهد. «تروپو» ریشه یونانی دارد و به مفهوم اختلاط، گشتن و چرخیدن است. فشار هوا در مرز بالایی این لایه فقط در حدود ۱۰ درصد فشار در سطح دریا است. مرز این لایه، با لایه بعدی جو (که خود در حد یک لایه چند کیلومتری است)، [تروپوپاز] نامیده میشود.
فشار هوا در مرز بالایی لایه تروپوسفر فقط در حدود ۱۰ درصد فشار در سطح دریا است
لایه استراتوسفر:
استراتوسفر دومین لایهٔ جو زمین است که ارتفاع آن در ۵۰ کیلومتری از سطح زمین، قرار دارد. در این لایه با افزایش ارتفاع، دمای هوا افزایش پیدا میکند. قسمت اعظم لایه ازون که سطح کره زمین را در برابر پرتو فرابنفش خورشید حفاظت میکند، در قسمتهای پایینی این لایه قرار دارد. ضخامت لایه ازن با تغییرات فصلی و جغرافیایی دستخوش تغییر میشود. «استراتو» از ریشه لاتین به معنی پخش و گسترده گرفته شده است. مرز این لایه با لایه بعدی جو (که خود در حد یک لایه چند کیلومتری است)، [استراتوپاز] نامیده میشود.
لایه مزوسفر:
این لایه تا ارتفاع حدود ۸۰ تا ۸۵ کیلومتری از سطح زمین قرار گرفته و میان استراتوسفر و ترموسفر قرار دارد. در این لایه با افزایش ارتفاع، دمای هوا کم میشود. «مزو» ریشهای یونانی دارد و به معنی وسط است. روزانه حدود ۵۰ تن شهابسنگ وارد جو زمین میشود و بیشتر آنها در مزوسفر تبخیر میشوند. اینگونه مواد موجود در شهابسنگها در مزوسفر پراکنده میشوند و این لایه هماکنون دارای مقادیر آهن و فلزات دیگر است. بالونهای هواشناسی و هواپیما نمیتوانند به این لایه برسند
لایه ترموسفر:
این لایه تا ارتفاع حدود ۶۰۰ تا ۶۴۰ کیلومتری از سطح زمین قرار دارد. در معدودی مراجع نیز این لایه را فاقد مرز فوقانی دانستهاند. عنوان ترموسفر به سبب دمای فوق العاده زیاد ترمودینامیکی، به این لایه نسبت داده شده است. در این لایه با افزایش ارتفاع، دما نیز افزایش پیدا میکند. این دما ممکن است به ۱۵۰۰ کلوین نیز برسد که منشاء اصلی آن یونیزه شدن مولکولهای اکسیژن و نیتروژن، در اثر برخورد با پرتو فرابنفش خورشید است. جلوه سرخی شفق یکی از پدیدههای قسمت پایینی لایه ترموسفر است.
جلوه سرخی شفق یکی از پدیدههای قسمت پایینی لایه ترموسفر است
لایه یونوسفر:
این لایه هویت مستقلی ندارد و در واقع همان بخش اعظم از لایه ترموسفر است که فرایند یونیزه شدن مولکولهای گازی در آن صورت میگیرد. یونوسفر نقش اصلی در انتشار امواج الکترومغناطیسی داشته و اثرات مهمی بر ارتباطات راه دور دارد. پدیده بازتابش امواج رادیویی تابیده شده از سطح زمین در همین لایه اتفاق میافتد. شدیده شفق نیز در همین لایه پدید میآید.
لایه اگزوسفر:
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۱]
این لایه بالاترین لایهٔ جو زمین است که جو پس از آن پایان میپذیرد و خلأ آغاز میگردد. هوا در این لایه بسیار رقیق است و تفاوت چندانی با خلأ ندارد. اجزای اصلی این لایه هیدروژن و هلیم هستند که تراکم کمی دارند و بسیاری از ماهوارهها در این لایه قرار دارند. ارتفاع این لایه بالای ۶۰۰ کیلومتر تا حدود ۱۰۰۰۰ کیلومتر از سطح زمین است که عموماً اتمها و مولکولهای جو تحت تاثیر بادهای خورشیدی و میدان مغناطیسی زمین به فضای اطراف رانده میشوند.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۳]
حیات در سیارات دیگر؛ واقعا کسی آن جا هست؟
بررسی امکان حیات و زندگی در سیارات دیگر با نگاهی به معادله مشهور پروفسور فرانک دریک که بحث های زیادی هم به وجود آورد.
از همان زمان که انسان ها فهمیدند نقاط نورانی بالای سرشان ستارگانی شبیه خورشید هستند و فیزیک آن ها شبیه همان فیزیکی است که ما در کره زمینه داریم و علم و دانش روند تکامل موجودات را گفت، این سوال مطرح شد که آیا ما در جهان تنها هستیم؟ یعنی در دنیایی با این عظمت، غیر از زمینی ها، موجودات هوشمند دیگری هم وجود دارند؟ و اگر هستند باید از آن ها بترسیم؟ این موجودات چه شکلی اند؟ از ما پیشرفته تر هستند یا عقب تر؟
حال پاسخ هایی که در طول این سال ها به این سوالات داده شده است، ممکن است علمی یا شبه علمی باشند. همانطور که هر جا جنس اصل هست، تقلبی هم می آید، هر وقت که صبحت علم وسط باشد، شبه علم جایی برای خودش باز می کند، چون همیشه کسانی هستند که بخواهند با زدن این حرف ها برای خودشان سری میان سرها دربیاورند.
برای این که حیات وجود داشته باشد طبعا باید سیاره ای به دور ستاره بگردد
مثل کسانی که بحث هایی چون ارابه خدایان را مطرح کردند و گفتند این موجودات فضایی بودند که اهرام مصر را ساختند، این فضایی ها بودند که آتش را به انسان هدیه کردند و گرنه عقل انسان به آن نمی رسید، آن ها بودند که به انیشتین «نسبیت» را گفتند و گرنه عقل او به آن نمی رسید و... باید به این افراد گفت این موجودات فضایی احتمالا همه این ها را به شما هم گفته اند، چون این چیزهایی که شما می گویید به عقل هیچ کسی نمی رسد جز خودتان. احتمالا شما هم با موجودات فضایی ارتباط دارید!
معادله در یک در دوران جنگ سرد
تحقیقات علمی برای یافتن موجودات هوشمند فرازمینی از دوران جنگ سرد شروع شده؛ زمانی که سایه وحشت جنگ جهانی دوم هنوز روی سر مردم بود و مردم امریکا از دیدن اجسام ناشناخته در آسمانشان حسابی ترسیده بودند، در همین زمان پروفسور دریک وارد عمل شد و معادله مشهور خود را عرضه کرد. او در دهه شصت میلادی معادله ای را عنوان کرد که از هفت فاکتور تشکیل شده و معتقد بود ضرب آن ها در یکدیگر، احتمال وجود حیات هوشمند فرازمینی را در کهکشان راه شیری به دست می دهد. هر چند این معادله مستقیما پاسخ نهایی را در چنته نداشت اما مسئله یافتن حیات فرازمینی را به شکل علمی و مناسبی فرمول بندی می کرد.
پروفسور دریک در آن زمان نتوانست مقدار دقیقی را براساس فرمول خود به دست بیاورد، اما ارزش کار او در واقع این بود که راه رسیدن به پاسخ این سوال را در یک قالب قابل بررسی بیان کرد که هنوز هم برخی دانشمندان در حال مطالعه روی آن هستند. معادله پروفسور دریک صورت مسئله را برای ما فراهم کرد تا بفهمیم برای پاسخ دادن به این سوال باید دنبال پاسخگویی به چه سوالات ریزتری برویم. اما معادله از چه پارامترهایی تشکیل شده بود و این سوالات ریزتر چه چیزهایی بودند و هستند؟
فاکتور اول عبارت است از تعداد ستاره هایی که هر سال در کهکشان راه شیری متولد می شوند و به آن آهنگ زایش ستارگان گفته می شود. فاکتور دوم است که اصلا با چه احتمالی یک ستاره می تواند سیاره ای دور و بر خودش داشته باشد؟ زیرا برای این که حیات وجود داشته باشد طبعا باید سیارهای به دور ستاره بگردد.
پارامتر سوم این است که به فرض وجود، این سیاره با چه احتمالی در ناحیه مناسبی از ستاره خودش واقع است که نه خیلی سرد باشد و نه خیلی گرم تا بتواند شرایط مناسبی را برای پیدایش حیات فراهم کند.
فاکتور چهارم به ما می گوید با چه احتمالی در سیاره ای که در فاصله مناسبی قرار دارد، حیات بروز خواهدکرد؟ پارامتر پنجم این سوال را مطرح می کند: حیاتی که ایجاد شده با چه احتمالی به بروز یک موجود هوشمند منجر می شود؟ چون شما می بینید روی سیاره زمین، جز انسان، هیچ موجودی نداریم که توانایی حل مسائل پیچیده داشته باشد.
اگر سیاره ای در منطقه زیست پذیر ستاره خودش واقع باشد، حیات بالاخره باید در آن بروز کند
ششمین پارامتر این است که این موجودات هوشمند با چه احتمالی خواهند توانست تمدن خلق کنند و آیا این موجودات هوشمند الزاما می توانند به تمدن برسند؟ آیا ماهیتا هر موجود هوشمندی روندی که تمدن بشری در طول سی، چهل هزار سال گذشته گذرانده، طی خواهدکرد و خواهدتوانست تمدنی داشته باشد که پیشرفته شود و در نهایت به درکی که ما امروز از جهان داریم، برسد؟ در نهایت پارامتر هفتم این سوال را مطرح می کند که چنین تمدن پیشرفته ای چقدر دوام خواهدآورد و عمر یک تمدن پیشرفته چقدر است؟
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۳]
اگر دقت کنید یکای اولین پارامتر بر زمان است، یعنی تعداد ستاره ایی که بر واحد زمان در کهکشان راه شیری خلق می شود. پنج فاکتور بعدی فقط مقدار هستند و آخری یکای زمان دارد. بنابراین کمیتی که به دست می آید دقیقا تعداد است و ما تعداد تمدن های پیشرفته موجود در کهکشان راه شیری را از این طریق حساب می کنیم.
هزار تا یا هیچ چی؟
شاید در نگاه اول پاسخ به این سوالات چندان هم سخت به نظر نرسد، اما درواقع هر کدام از این پارامترها، دنیایی پشت خود دارند و در مورد مقدار تک تک آن ها بحث هیا زیادی میان محققان وجود دارد. کم و بیش درباره هرکدام از فاکتورها گمانه زنی هایی هست. به عنوان مثال درباره فاکتور چهارم با چالش هایی مواجه هستیم؛ زمین در فاصله یک au (واحد نجومی) یا همان 150 میلیون کیلومتر از خورشید واقع است.
با وجود این، از زمان شکل گیری این سیاره تا زمانی که حیات میکروسکوپی در آن بروز کند، دو میلیارد سال طول کشیده است و گویا فاصله بین حیات میکروسکوپی تا حیات یک مقدار پیشرفته پرسلولی باز هم به یک میلیارد سال می رسد.
بنابراین این سوال در میان محققان مطرح شد که با فرض مهیا بودن شرایط با چه احتمالی این حیات واقعا بروز خواهدکرد؟ ایده ای که پشت این مطلب وجود دارد این است که وقت شرایط مناسب باشد حیات باید بروز کند.
خود در یک فکر می کرد که عامل چهارم نزدیک یک است؛ یعنی اگر سیاره ای در منطقه زیست پذیر ستاره خودش واقع باشد، حیات بالاخره باید در آن بروز کند. از طرفی این فرض که سیاره باید در فاصله معینی از ستاره اش باشد تا حیات در آن شکل گیرد، ممکن است درست نباشد. حیات معمولا سرسخت تر است؛ ما موجوداتی در کف اقیانوس ها داریم که در کنار محل خروج گدازه ها از پشته های میان اقیانوسی زندگی می کنند؛ جایی که دمای چند صد درجه سلسیوسی و فشار صدها اتمسفری دارد. همین طور در اعماق یخ های قطب جنوب همین میکروارگانیسم هایی وجود دارد.
حتی موجوداتی داریم که در غارها زندگی می کنند؛ در جاهایی بسیار تاریک و نمور و اساس سیکل انرژی اش براساس انرژی خورشیدی نیست بلکه برمبنای زمین گرمایی است. همچنین تمام حیاتی که ما می شناسیم، کربن بنیاد است در حالی که سیلیس هم می تواند چنین شرایطی را فراهم کند و ممکن است ما زیستی برمبنای سیلیسیم داشته باشیم؛ یعنی ما موجوداتی کربنی و بیشتر شبیه زغال هستیم و آن ها ممکن است موجوداتی سیلیسیمی و شبیه شیشه باشند!
به خصوص در مورد فاکتور نهایی بحث های فراوانی مطرح است. واقعا عمر یک تمدن پیشرفته چقدر خواهدبود؟ گیریم برای تک تک آن شش پارامتر دیگر بتوانیم به طریقی پاسخی پیدا کنیم»، اما برای فاکتور آخر واقعا نمی توان عدد دقیقی ارائه کرد، چون هیچ درک و دریافتی از سرنوشت خودمان به عنوان نوع بشر متمدن روی زمین نداریم. همواره تهدیدهایی برای نابودی تمدن بشری که در دوران جنگ سرد به اوج خود رسیده بود، هنوز منتفی نیست و ابرقدرت های دنیا سلاح هسته ای فراوان در اختیاردارند.
انسان را که از طبیعت حذف کنید، همه موجودات مشغول زندگی خودشان هستند
از سویی دیگر درست است که ما تمدن پیشرفته ای هستیم اما هنوز مشخص نیست به درایتی رسیده باشیم که بتوانیم از پدیده هایی که به نابودی تمدنمان منجر می شوند، جلوگیری کنیم.
مثل افزایش گازهای گلخانه ای که هنوز با آن درگیر هستیم و هیچ توافق بین المللی جدی در این زمینه وجود ندارد. بنابراین مخاطرات زیادی دنیای ما و تمدن انسان را تهدید می کند. با این حال مسئله نامعلوم بودن عمر تمدن بشری، مانع تحقیقات و گمانه زنی ها نشده است.
اشخاصی هستند که معتقدند تمدن پیشرفته ما یعنی از آن زمان که سیگنال های رادیویی و نجوم درک شد و دریافتیم کهکشان ها وجود دارند -چیزی کمتر از صد سال- نمی تواند بیش از چند سال دوام بیاورد و این برمبنای بررسی های فرهنگی است که فرهنگ شناسان و تاریخدانان از تمدن های بزرگ جهان مثل تمدن چین، ایران، مصر باستان، آرتک و... انجام داده اند. همه این ها مثال هایی هستند از تمدن هایی که روزی به اوج رسیدند و بعد افول کردند. پس تمدن صنعتی ما هم از این قاعده مستثنا نیست.
با وجود تمام این حرف ها، در یک در آن زمان با حدس و گمان های خودش، مقادیری را برای پارامترها در نظر گرفت که اتفاقا چندان هم بد نبودند. مثلا احتمال این که یک ستاره سیاره ای را دور و بر خودش داشته باشد، یک تلقی می کرد و ما امروز می گوییم یک است؛ او احتمال این که سیاره در ناحیه سیاره زیست پذیر باشد، یک می گرفت و عددی که ما امروز در نظر می گیریم کمتر از آن نیست. اما در مورد برخی پارامترهای دگیر، بحث بالا می گیرد؛ دریک این که چنین سیاره هایی بتوانند حیات را بپرورانند، یک می گرفت. اما امروز عده ای دیگر معتقدند این احتمال ممکن است خیلی کوچک تر باشد.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۳]
بعضی ها این احتمال را یک در میلیون یا یک در ده میلیون در نظر می گیرند. دیدگاه خوش بینانه دریک در مورد پارامترها منجر شد تعداد سیارات دارای موجودات هوشمند پیشرفته در کهکشان ما دقیقا برابر باشد با مدتی که یک تمدن برحسب سال می تواند دوام بیاورد. یعنی اگر تمدن پیشرفته ما بتواند هزار سال ادامه پیدا کند، آن وقت در کهکشان هزار تا از این سیارات وجود دارد. با این همه یک مقدار بازی کردن با اعداد می تواند این رقم را خیلی جا به جا کند؛ به خصوص پارامترهای بسیار حساسی هستند که ما اطلاعاتی از آن ها نداریم. مثل این که حیات در سیاره ای که ماهیتا زیست پذیر است، با چه احتمالی بروز می کند؟
همان طور که اشاره شد، مقدار دقیق این پارامتر را نمی دانیم. اصلا فرض کنید دزیست به وجود بیاید، از کجا معلوم این به زیست هوشمند منجر شود؟ آن هم خیلی ها کم می گیرند. حیات اساس رچه نیازی به انسان داشت؟ برطبق همان نظریه های موجود، انسان را که از طبیعت حذف کنید، همه موجودات مشغول زندگی خودشان هستند.
از نظر علمی هیچ دلیلی نداشت انسان پدید آید. میلیون ها سال دایناسورها بودند و با هوشی اندک توانستند زندگی کنند. بنابراین این که بروز حیات هوشمند ضروری باشد به هیچ وجه امری بدیهی نیست و بعضی ها این پارامتر پنجم را خیلی خیلی کمتر از آنچه دریک پیشنهاد کرد، قرار می دهند و این باعث می شود تعداد سیارات کهکشان راه شیری، جز زمین که حیات هوشمند دارند، یک یا حتی بسیار بسیار کوچک تر از یک شود. بنابراین ما نه تنها در کهکشانمان تنها هستیم، بلکه احتمالا در بسیاری از کهکشان هایی که بالای سرمان هست هم تنهاییم.
چنانکه گفته شد، معادله دریک شامل پارامترهایی است که گستره عظیمی از معرفت بشری را در بر می گیرد لذا پاسخ دادن به آن آسان نیست.
موجودات فضایی، به فرض وجود، آواره اند. آن ها ضعیف تر از آن هستند که خطری داشته باشند
موجودات شیشه ای از ما می ترسند؟
به اعتقاد برخی از دانشمندان این وسط یک پارادوکس وجود دارد. فرض را بر این بگذارید که تمدن های بسیاری در جهان موجود هستند. در آن صورت حتما تمدن های یعقب مانده تر و پیشرفته تر از ما وجود دارند. میزان فعالیت علمی چنین تمدن هایی به اندازه ای است که زمینی ها اصولا نمی توانند از آن ها بی خبر باشند. از آن جا که زمینی ها هنوز چنین چیزی را کشف نکرده اند، پس وجود ندارند. در نتیجه بحث حیات هوشمند فرازمینی هم منتفی است چون در غیر این صورت باید بعضی از این تمدن ها به تمدن های بسیار پیشرفته تبدیل می شدند. شاید هم آن ها از ما می ترسند.
بر طبق فیزیک امروز آن ها قادر به ارتباط پیوسته با ما نیستند. اگر فرض کنیم نزدیک ترین تمدن پیشرفته با ما هزار سال نوری فاصله داشته باشد- که چی بعیدی نیست- یعنی هزار سال طول می کشد تا سیگنالش به ما برسد و هزار سال هم طول می کشد تا ما جواب آن ها را بدهیم. پس ارتباط به چه معنا وجود خواهدداشت؟ تنها امکانی که باقی می ماند این است که مسافرانی از آن جا را بیفتند و به این جا بیایند.
این موضوع در نگاه اول به نظر غیر ممکن می رسد، اما اگر آن موجودات فرازمینی بتوانند فضاپیماهایی بسازند که به رمز سرعت نور نزدیک شوند، آن وقت می توانند فواصل میان ستاره ای که در کهکشان ما در مدت نسبتا کوتاهی نسبت به عمر طبیعی شان طی کنند. بحث پارادوکس دوقلوها مطرح است.
از دیدن من او هزار سال در راه بوده و از دید خودش شاید هزار روز. ولی نکته اینجاست که وقتی او به ما می رسد هزار سال است از خانه خودش راه افتاده و بنابراین او دیگر امید بازگشت به سرزمینش را ندارد. آن ها می شوند مسافران سرگردان کیهان و این موجودات فضایی، به فرض وجود، آواره اند. آن ها ضعیف تر از آن هستند که بتوانند خطری داشته باشند. به خاطر داشته باشید ابزارهای رصدی ما به هیچ وجه توانایی دیدن چنین فضاپیماهایی را که با سرعت نزدیک می شوند و فرار می کنند، ندارند. این حرف ها علمی- تخیلی محض است ولی از نظر عملی مردود نیست.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۴]
یک ثانیه خطا، یک سقوط مرگبار برای کاوشگر مریخ
مجموعه: آیا می دانید ؟
چندی پیش مریخ نورد جدید سازمان فضایی اروپا در هنگام فرود بر سطح مریخ سقوط کرد و نابود شد. حال این سازمان علت اصلی سقوط مریخ نورد خود را کشف و اعلام کرد که مأموریت نیمه شکست خورده را در مراحل بعدی ادامه می دهد.
نخستین مرحله برنامه فضایی اگزوماس با موفقیت و دومین گام آن با شکست به پایان رسید
برنامه فضایی «اگزوماس» سازمان فضانوردی اروپا یک برنامه چند مرحله ای است که نخستین مرحله آن با موفقیت و دومین گام آن با شکست به پایان رسید. گام دوم این برنامه فرود «شیاپارلی»، مریخ نورد فضاپیما، روی مریخ بود اما این فرود در آخرین دقیقه به یک فاجعه تمام عیار تبدیل شد. سقوط مریخ نورد از فاصله ۳ کیلومتری روی سطح مریخ، نه تنها این مأموریت را با شکست روبرو کرد بلکه سطح مریخ را نیز به شدت دچار آلودگی کرد و نگرانی های زیادی درباره ی آینده تحقیقات روی سیاره ایجاد کرد.
بررسی های سازمان فضایی اروپا درباره علل درست عمل نکردن چتر و مکانیزم فرود این فضاپیما به این نتیجه رسید که در دقایق آخر این مریخنورد مریخ را اشتباه تشخیص داده است! حسگر ارتفاع سنج این فضاپیما به مدت یک ثانیه از کار میافتد و این زمان کافی بود تا حسگرهای مربوط به تکمیل فرود فعال شوند و بلافاصله به سیستم اطلاع دهند که در حال فرو رفتن در مریخ است. در نتیجه چتر فرود و سیستم ترمزها از مدار خارج شده و مکانیزم کنترل معکوس فعال شده است و این اتفاقات در شرایطی رخ داده که هنوز مریخ نورد بیش از ۳ کیلومتر تا سطح سیاره سرخ فاصله داشته است.
مریخ نورد بیگل۲ روی مریخ فرود آمد اما نتوانست بازوهای خورشیدی را بگشاید و همان نقطه از کار افتاد
این نخستین باری نیست که سازمان فضایی اروپا تلاش ناموفقی برای فرود کاوشگر در سیاره ی سرخ دارد. در تلاش قبلی این سازمان، مریخ نورد «بیگل ۲» روی مریخ فرود آمد اما نتوانست بازوهای خورشیدی خود را بگشاید و در همان نقطه از کار افتاد! این مریخ نورد بعدها توسط مدارگردهای ناسا پیدا شد اما پروژه آن برای همیشه به فراموشی سپرده شد. اکنون سازمان فضایی اروپا اعلام کرده است که علیرغم شکست فاز دوم مأموریتش، فازهای اعزام بعدی را در ۲۰۲۰ دنبال خواهد کرد و این بار یک مکانیزم بازخوانی مجدد کامپیوتری در فضاپیما طراحی میکند تا از سقوط به دلیل یک خطا جلوگیری کند.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۵]
هفت راز کیهان که دانشمندان قادر به توضیحش نیستند!
بر کسی پوشیده نیست که کیهان پر از اسرار و شگفتی است، همچنین کیهان پر از پدیده های غیر قابل توضیح است که دانشمندان سخت به دنبال یافتن پاسخی برای آنها هستند. در این مقاله هفت مورد از این پدیده ها که نقش کلیدی در درک کیهان دارند را بررسی می کنیم. با ما همراه باشید:
۱- سیاهچاله ها
سیاهچاله ها زمانی شکل می گیرند که یک ستاره ی غول پیکر فرو می پاشد. پس از تولد سیاهچاله گرانش این ناحیه از فضا به قدری عظیم است که حتی نور نیز نمی تواند از میدان گرانشی شدید آن فرار کند. ما می دانیم سیاهچاله ها چطور کار می کنند، اما در واقعیت هنوز یکی از آنها را بصورت مستقیم مشاهده نکردیم و از روی تاثیرات اجرام اطرافشان آنها را تشخیص داده ایم. این اجرام برای تلسکوپهایی با پرتو الکترومغناطیس، نوری یا پرتو ایکس اخترشناسان غیر قابل رویت هستند و باید از روی امواج گرانشی یا تاثیرات اجرام کیهانی اطرافشان در فضا- زمان آنها را تشخیص دهیم.
سیاهچاله ها زمانی شکل می گیرند که یک ستاره ی غول پیکر فرو می پاشد
۲- فضای خالی عظیم
بر عکس سیاهچاله، فضای خالی عظیم حفره ای در فضا نیست در عوض به شکل عجیبی آنها خالی از “ماده” و “ماده تاریک” هستند و بر خلاف سیاهچاله ها نور از طریق خلا و از میانشان عبور می کند، همچنین دانشمندان معتقدند که این فضاهای خالی دارای انرژی تاریک هستند. قطر بزرگترین فضای خالی شناسایی شده در کیهان حدود ۱٫۳ میلیارد سال نوری می باشد.
قطر بزرگترین فضای خالی شناسایی شده در کیهان حدود ۱٫۳ میلیارد سال نوری می باشد
۳- ماده تاریک
گرچه ماده تاریک خود یک معماست اما به توضیح بسیاری از مسائل ناشناخته ی کیهان کمک می کند. کیهان شناسان معتقدند که ۲۷ درصد عالم از ماده تاریک تشکیل شده است. ماده تاریک از سیاهچاله ها ساخته نشده، اما یک تئوری می گوید ماده تاریک در عالم از عناصر سیاهچاله های نخستین شکل گرفته است.
یک تئوری می گوید ماده تاریک در عالم از عناصر سیاهچاله های نخستین شکل گرفته است
۴- انرژی تاریک
علاوه بر ۲۷ درصد از عالم که از ماده تاریک ساخته شده، مقدار زیادی به شکل انرژی تاریک است که ۶۸ درصد هر آنچه که در کیهان هست را تشکیل می دهد(ماده معمولی که ما می شناسیم فقط حدود ۵ درصد از عالم است). همانند ماده تاریک در مورد انرژی تاریک نیز چیز زیادی نمی دانیم اما فرضیه موجود این است که انرژی تاریک علت انبساط ِ شتاب دار کیهان است.(این در حالی است که ماده تاریک با اثرات گرانشی سرعتش را کم می کند). بیشتر اطلاعات ما در مورد ماده و انرژی تاریک از تابش پس زمینه کیهانی بدست آمده، یک نقشه ی حرارتی از کیهان که ۳۸۰ هزار سال را نشان می دهد و مربوط به زمانی که اتمهای هیدروژن برای نخستین بار داشتند شکل می گرفتند.
انرژی تاریک علت انبساط شتاب دار کیهان است
۵- جاذب ِ بزرگ
کششی در فاصله ی ۲۲۰ میلیون سال نوری وجود دارد که تمام کهکشانها را به سمت خود می کشد. در هر صورت تمام کیهان در حال انبساط است، بنابراین به این نتیجه می رسیم که کهکشانها نه در مسیر رو به جلو در حال حرکتند. خوشه ای که در تصویر پایین نشان داده شده یک ناهنجاری گرانشی را داراست که به عنوان جاذب بزرگ شناخته می شود و دارای نوری است که از جاذبه ی گرانشیش نشات می گیرد. برخی علتش را به ماده تاریک ربط می دهند، و دیگران ادعا می کنند که کهکشان راه شیری، دید ما نسبت به چیزی که هست را مسدود می کند، یعنی ما را با سرعتی حدود ۱٫۴ میلیون مایل بر ساعت به سمت خود می کشد.
یک ناهنجاری گرانشی را داراست که به عنوان جاذب بزرگ شناخته می شود
۶- “پگی” قمر راز آلود زحل
برای لحظاتی کوتاه زحل قمر کوچک و راز آلودی به نام “پگی” داشت. در سال ۲۰۱۳ کاوشگر کاسینی ناسا تصویری از حلقه های زحل گرفت و اختلالی را ثبت کرد که به عقیده ی محققان یک قمر کوچک و جدید در حال ِ شکل گرفتن بود. به گفته ی محققان پیشرانش جت ناسا هدف آنطور که انتظار میرفت بزرگ نشد و حتی بخشی از آن جدا و سقوط کرد. پس از بررسی ها باید گفت که وضعیت “پگی” همچنان ناشناخته مانده است.
برای لحظاتی کوتاه زحل قمر کوچک و رازآلودی به نام پگی داشت که وضعیتش ناشناخته مانده است
۷- ستاره ”KIC 8462852”Tabby
ستاره ی KIC 8462852 نه تنها یک نام حائز اهمیت است، بلکه یک مسئله ی عجیب و حل نشده در فاصله ی ۱۵۰۰ سال نوری از زمین می باشد. مسئله بزرگ در مورد ستاره ی تبی(Tabby) این است که حدود ۲۰ درصد ِ نور منتشر شده از آن ستاره برای ما مسدود می شود، جالب این است که سیاره ای حتی به بزرگی مشتری در آنجا تنها یک درصد از نور ِ ستاره ای مانند KIC 8462852 را مسدود می کند. پس آنجا چه خبر است؟
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۵]
برخی پیشنهاد دادند آنجا یک کره ی دایسون متعلق به بیگانگان وجود دارد که ستاره را احاطه کرده و انرژی اش را میمکد. برخی اخترشناسان نیز پیشنهاد کرده اند که یک دسته از دنباله دارها نور این ستاره را مسدود می کنند. احتمالا در مورد این ستاره به ایده های بهتری دست نخواهیم یافت، باید صبر کنیم تا ناسا تلسکوپ فضایی جیمز وب را در سال ۲۰۱۸ پرتاب کند تا اطلاعات بیشتری از آنجا بدست آوریم.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۶]
چه چیزی در خورشید می سوزد؟
کره عظیم سوزانی است که به ما گرما، نور و حیات می دهد، از نظر ستاره شناسان خورشید تنها یک ستاره در حال مرگ مانند میلیاردها ستاره دیگر است.
● اما چه چیزی در خورشید در حال سوختن است؟
همه ما می دانیم که در فضا هوایی وجود ندارد، و بنابراین اکسیژنی هم برای سوختن نیست.
در تجربه روزمره ما تنها سوختنی که برای ما آشناست، احتراق آتش است.
اما احتراق تنها نوع سوختن نیست؛ در واقع خورشید در حال سوختن است، اما نه سوختنی شیمیایی، بلکه یک "واکنش هسته ای" در آن رخ می دهد.
خورشید مقدار بسیار عظیمی از هیدروژن را می سوزاند که به صورت تقریبی، چند صد میلیون تن در هر ثانیه است.
اما نگران نباشید خورشید به این زودی ها دچار کمبود سوخت نخواهد شد؛ بر اساس اغلب تخمین ها، میزان هیدروژن موجود در خورشید برای ۵ میلیارد سال دیگر کفایت می کند.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۷]
گرم ترین نقطه ی جهان
کویر لوت گرمترین نقطه ی جهان
در مورد گرمترین نقطه ی جهان بحث ها ی بسیاری وجود دارد. برخی صحرای العزیزیه لیبی که بالاترین دمای ثبت شده در آن 58 درجه سانتیگراد است و برخی دره ی مرگ ( Death valley)در کالیفرنیا با 56 درجه سناتیگراد را گرمترین نقطه جهان می دانند.
اما ماهواره ی سازمان ناسا در کویر لوت دمای 71 درجه سناتیگراد را نیز ثبت کرده است و کارشناسان معتقدند که این دما بالاترین دمای ثبت شده در جهان است. این کویر در منطقه ی جنوب شرقی ایران و در شمال شرقی استان کرمان واقع است. هسته آن گرم ترین نقطه ی جهان است. اصطلاحات جغرافیایی دیگری چون چاله لوت، کویر لوت، دشت لوت و بیابان لوت برای آن درنظر گرفته اند، ولی دشت لوت دربرگیرنده ی تمامی واژه های دیگر است.
پست ترین نقطه ی جهان
دریای بحر المیت با ارتفاع 422 متر پایین تر از سطح دریا، پست ترین ساحل جهان را دارد. این دریاچه در مرز اردن و فلسطین اشغالی واقع است. جاده دور این دریاچه نیز کم ارتفاع ترین جاده جهان محسوب می شود.
به دلیل شوری بیش از حد آب ( 10 برابر بیشتر دریای مدیترانه) این دریاچه، هیچ موجود زنده ای در آن زندگی نمی کند ، به همین دلیل هم نام این دریاچه بحر المیت یا دریای مرده است.
بلند ترین نقطه ی جهان
قله چیمبورازو در اکوادور مرتفع ترین نقطه از مرکز زمین
همه می دانند که قله اورست با ارتفاع 8848 متر مرتفعترین قله و بلندترین نقطه جهان از سطح دریاست اما آنچه خیلی ها نمی دانند این است که قله چیمبورازو با ارتفاع 6320 متر بلندترین نقطه جهان از مرکز زمین است.
قله چیمبورازو در نزریکی خط استوا حدود 2 کیلومتر نسبت به قله اورست، از مرکز زمین دورتر است.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۱۸]
آنچه باید درباره امواج گرانشی بدانید
همانطور که می دانید در هفته گذشته منجمان بایسپ۲ اعلام کردند که ردپایی از امواج گرانشی اولیه را یافتهاند؛ امواجی که در بیگ بنگ شکل گرفتهاند یعنی حدود ۱۳.۸ میلیارد سال زمانی که جهان در حال پیدایش بود. این کشف نقطه عطفی در علم به شمار میرود اما مفاهیم آن برای بسیاری از افراد ناملموس است. در اینجا بعضی از سؤالات و پاسخ آنها را درباره امواج گرانشی ارایه میکنیم.
امواج گرانشی پلی میان فیزیک کلاسیک و کوانتوم هستند
اهمیت این کشف در چیست؟
به گزارش انجمن فیزیک ایران، سالها طول میکشد تا دانشمندان از نتایج این کشف مهم، پرده بردارند اما بعضی از نتایج اصلی این کشف عبارتند از:
* آلبرت اینشتین در حدود ۱۰۰ سال پیش وجود «امواج گرانشی» را پیشبینی کرد اما محاسباتش نشان داد که این امواج بسیار ضعیف هستند بنابراین گمان کرد هیچگاه نمیتوان این امواج را آشکار کرد. بایسپ مجموعهای از آزمایشهاست که برای رصد تابش زمینه کیهان طراحی شدهاند. یافتههای بایسپ۲ قانعکنندهترین مدرک هستند که امواج گرانشی واقعاً وجود دارند. اگرچه هنوز مشاهده مستقیمی از امواج گرانشی صورت نگرفته است.
* تایید امواج گرانشی یعنی تاییدی نظریه متداول کیهانشناسی یا نظریه استاندارد کیهانشناسی؛ این نظریه که تورم نامیده میشود میگوید که طی لحظات اولیه جهان، دوره سریعی از تورم (انبساط) سپری شده است.
* در طول تورم، دمای جهان و بنابراین انرژی که ذرات کسب کردند، میلیاردها برابر بیشتر از انرژی است که میتوان در آزمایشگاههای زمینی (حتی LHC) تولید کرد.
* تورم یک پدیده کوانتومی است اما امواج گرانشی در محدوده فیزیک کلاسیک هستند، بنابراین امواج گرانشی پلی میان فیزیک کلاسیک و کوانتوم هستند و به همین خاطر میتوانند گواهی باشند که گرانش درست مانند دیگر نیروهای طبیعت سرشتی کوانتومی دارد.
امواج گرانشی چیستند؟
طبق نظریه نسبیت عام، گرانش یعنی این که جرم، چگونه شکل فضا را تغییر میدهد: نزدیک هر جسم جرمدار بافت یا ساختار فضازمان خمیده میشود. اما این خمش همیشه در نزدیکی جسم باقی نمیماند. اینشتین دریافت که امواج گرانشی درست مانند امواج لرزه در پوسته زمین منتشر میشوند اما برخلاف آنها، امواج گرانشی میتوانند در فضای خالی و با سرعت نور حرکت کنند. اگر بتوانید به موج گرانشی که به سمت شما میآید، نگاه کنید خواهید دید که فضا در جهات بالا -پایین و چپ- راست کشیده و فشرده میشود.
امواج گرانشی بسیار ضعیف شدهاند و اندازهگیری مستقیم آنها بسیار دشوار است
آیا تورم تنها چیزی است که میتواند امواج گرانشی تولید کند؟
خیر. هر جسم جرمدار و با شتاب زیاد موج گرانشی تولید میکند اما در عمل تنها امواج گرانشی را میتوان مستقیما اندازهگیری کرد که از رویدادهای عظیم ناشی شود مانند برخورد دو سیاهچاله و ترکیب آنها. رصدخانههای متعددی در سراسر جهان مشغول تلاش ضبط علایم ادغام سیاهچالهای هستند.
چرا امواج گرانشی را نمیتوان مستقیم اندازهگیری کرد؟
امواج گرانشی که طی تورم شکل گرفتهاند، هنوز هم در سراسر کیهان حضور دارند اما احتمالا الان بسیار ضعیف شدهاند و اندازهگیری مستقیم آنها بسیار دشوار است. در عوض، دانشمندان به دنبال رد این امواج در سوپ ذرات بنیادی هستند که جهان را ۳۸۰ هزار سال بعد از بیگ بنگ فراگرفته بود یعنی قصد دارند امواج گرانشی را از طریق «تابش زمینه کیهانی» مشاهده کنند. مشاهدات تابش زمینه کیهان با استفاده از تلکسوپهایی انجام میشود که امواج رادیویی را رصد میکنند و بنابراین امواج زمینهای ایجاد شده توسط امواج گرانشی تنها با یک رادیوتلسکوپ قابل تشخیص هستند.
چرا این کشف در قطب جنوب انجام شد؟
ایستگاه آموندسن- اسکت قطب جنوب که میزبان بایسپ۲ است بر روی صفحه یخی قطب جنوب در ارتفاع ۲۸۰۰ متری از سطح دریا واقع است بنابراین جو رقیقی دارد. مزیت دیگر خشکی بسیار بالای هواست زیرا بخار آب امواج مایکروویو را سد میکند. همچنین، قطب جنوب تقریبا بدون سکنه است بنابراین تداخل گوشیهای تلفن همراه، برجهای پخش تلویزیونی و لوازم متعلقات الکترونیکی وجود ندارد.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۱]
شناخت جانورانی که به پیشرفت علم و تکنولوژی کمک کردند
«بیومیمتیک» (Biomimetics) علم الهام گرفتن و تقلید از مدلها، سیستمها و عناصر طبیعت به منظور به کارگیری آنها در تکنولوژی و حل مشکلات پیچیدهی انسانی است. در این مقالهای که پیش رویتان است ۵ جانور عجیب و غریب و به شدت تکامل یافته معرفی شده که ویژگی های بارز آنها در زمینه های مختلفی الهام بخش بودهاند و به پیشرفت در آنها کمک کرده اند.
ویژگی های بارز بعضی از جانوران در زمینه های مختلفی الهام بخش بودهاند
نام: میگو آخوندکی
طول: تا ۴۰ سانتیمتر
عادتهای رفتاری: شکار کرم، خرچنگ، ماهی، میگو و یکدیگر
نکتهی اعجاب انگیز: میگو آخوندکی هر چیزی را در آکواریم شما میخورد. میگوهای بزرگتر حتی ممکن است شیشه آکواریم را بشکنند.
الهام بخشی: میگوهای آخوندکی شاید شکارچیان ماهری باشند، اما آنها به دانشمندان در زمینههای مختلفی الهام دادهاند. چشمان تکامل یافتهی آنها ۱۶ گیرنده رنگ دارد (چشم ما ۳ گیرنده رنگ دارد) و میگوی آخوندکی آنها را میچرخاند تا نور قطبیده را ببیند. این ترفندی است که میتواند برای رباتهای زیرآبی، بهبود عینکهای آفتابی یا شاید حتی تشخیص سرطان مفید باشد. از طرف دیگر، انگشت ضدگلولهی آنها کمک میکند تا هرچیزی را از زره گرفته تا بدنهی هواپیماها مستحکم کرد. این اسلحهی سرسخت میتواند در مقابل ضربات سنگین و قوی دوام بیاورد و هیچ آسیبی نمی بیند چون روی سطحش ضربه گیرهای بسیار کوچکی دارد.
از میگوی آخوندکی می توان برای رباتهای زیرآبی، بهبود عینکهای آفتابی الگو گرفت
نام: پولک پوست
طول: تا یک متر
عادتهای رفتاری: به تنهایی هنگام شب پرسه می زند و به دنبال مورچه می گردد.
نکته اعجاب انگیز: پولک پوست تنها جانور شناخته شدهای است که فلس های کراتینی دارد؛ همان مادهای که ناخنهای ما از آن تشکیل شده.
الهام بخشی: فلسهای این جانور مثل کاشیهای روی یک سقف همپوشانی دارند، در عین حال میتواند با انعطافپذیری کامل به شکل توپ در بیاید و بچرخد. این رفتار میتواند به ساخت سطوح ایمن از بستهبندی گرفته تا سقفها کمک کند. این جانور قبلا ایده ساخت محصولاتی مثل «کوله پشتی پولکپوست» را داده است. این کولهپشتی سطوح همپوشانیدار مشابهی دارد و به جای زیپ با آهنربا بسته میشود.
رفتار پولک پوست به ساخت سطوح ایمن از بستهبندی گرفته تا سقفها کمک کند
نام: گیره ماهی
طول: اکثر گونهها زیر ۷ سانتیمتر هستند.
عادت رفتاری: به شدت به سنگها، برگها، جلبکها و حتی دیگر ماهیان میچسبد.
نکته ی اعجاب انگیز: گیره ماهی آمریکای شمالی آنقدر محکم میچسبد که میتواند ۱۵۰ برابر وزنش را بلند کند.
الهام بخشی: باله های به شدت تکامل یافتهی گیره ماهی خاصیت چسبندگی را به این جانور می دهد طوری که حتی میتواند به سطوح لغزنده و ناهموار هم بچسبد. این به خاطر لایههایی از ساختارهای مومانند بسیار ریز است که میتوانند به کنجهای غیرقابل دسترسی هم نفوذ کنند. گیرهماهی میتواند هر وقت که بخواهد از این قابلیتش استفاده کند، یعنی روی آن اختیار دارد. دانشمندان امیدوارند که با درک بهتر گیرهماهی بتوانند به پیشرفتهایی در جراحیهای لاپاروسکوپی منجر شود. همچنین با الهامگیری از این جانور میتوانیم جاصابونیهایی بسازیم که محکم به دیوار کاشی شده میچسبند. حتی میتوان ردیاب نهنگها را محکمتر کرد.
از خاصیت چسبندگی گیره ماهی می توان به پیشرفت هایی در جراحی های لاپاروسکوپی منجر شد
نام: سوسک بمباردیه
طول: کمتر از ۲ سانتیمتر
عادتهای رفتاری: از انتهای بدنش نوعی اسپری سمی میفشاند تا حشرههای مهاجم را دفع کند یا حتی بکشد.
نکته اعجاب انگیز: حتی لارو این حشره هم میتواند گوشتخوار باشد.
الهام بخشی: این اسپری نتیجه واکنش شیمیایی بین دو ترکیب هیدروکینون و هیدروژن پراکسید است. این دو مادهی شیمیایی به طور جدا از هم در شکم این سوسک ذخیره شدهاند. با اینکه ترکیب این دو دما را تقریبا به نقطه جوش میرساند، اما ظاهرا این هیچ تاثیری بر سوسک بمباردیه ندارد. دانشمندان از تصویربرداری پرتو ایکس استفاده کردند تا این نکته را درباره این سوسک بفهمند. این رفتار سوسک بمباردیه میتواند اطلاعات بیشتری در زمینه سیستمهای پیشران دهد.
از رفتار سوسک بمباردیه دانشمندان از تصویربرداری پرتو ایکس استفاده کردند
نام: خفاش نعل بینی
طول: تا ۱۴ سانتیمتر
عادتهای رفتاری: گرفتن حشرات هنگام پرواز با پیدا کردن منشا پژواک و پرواز به شدت فرز
نکتهی اعجابانگیز: گروهی معتقدند خفاشهای نعلبینی چینی منشا شیوع بیماری سارس بین سالهای ۲۰۰۲ تا ۲۰۰۴ بودند.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۱]
الهام بخشی: خفاش های نعل بینی به دلیل دماغ به شدت تکامل یافته شان استاد پیدا کردن منشا صدا در دنیای خفاشان هستند. برگهای بینی آنها این امکان را میدهد تا در فرکانسهایی که ساطع میکنند تغییرات کوچکی ایجاد کنند. این خفاشها با این کار میتوانند با تخصص و مهارت بالایی مکانیابی کنند که شامل تشخیص حرکات بال شب پره هم میشود. گوشهای آنها هم به همین شکل قابل تطبیق هستند. تحقیقات در زمینه خفاشهای نعلبینی میتواند به پیشرفتهایی در ردیابهای آوایی منجر شود.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۲]
طول "یک ثانیه" واقعا چقدر است؟
طول یک ثانیه صرفا به کمک روز خورشیدی و با معادلات ساده ریاضی حساب میشود
آیا «واحد زمان» مجدد به چالش کشیده خواهد شد؟
آیا واقعا میدانید که طول یک ثانیه چقدر است؟ دانش واقعیِ پشت پردهی سنجش زمان به شما اثبات خواهد کرد که اشتباه میکنید.
این سوال از آن پرسشهایی است که شما را مانند آلیس وارد سرزمین عجایب میکند: طول یک ثانیه واقعا چقدر است؟
خبر خوش اینکه ما در اینجا متخصص سرزمین عجایب هستیم و آن را مثل کف دست می شناسیم! جولیان هوگت امروز در دی نیوز نوشت که واحد زمان که ما آن را به نام ثانیه می شناسیم، در طول سال ها معنای متفاوتی به خود گرفته است.
قبل از هر چیز، اصل خبر چیست: گروهی از چند پژوهشگر بسیار وقتشناس اخیر روشی بهتر را برای ثبت زمان اعلام کردند که از ساعت های اوپتیکال در آن استفاده میشود. تکنیک جدید طول دقیق ثانیه – یا هر واحد زمانی دیگر – را به کمک تعداد نوسانهای اتمهای استرانسیوم اندازه گیری میکند.
بحث آن خیلی پیچیده و فنی است، اما خلاصه خبر این بود که روش جدید ساعتهای اوپتیکال دقیق تر از ساعتهای اتمی کنونی است. این دستاورد درست مانند اختراع سامانه های GPS با دقت سانتیمتری خود، میتواند تاثیرات شگرفی در دنیای واقعی بگذارد.
اما برای دنیای ثانیه به عنوان واحد زمان، اوضاع همچون گذشته بسیار جالب میشود. چنین به نظر میرسد که مفهوم ذاتی واژه ثانیه در طول تاریخ بارها دستخوش تغییر شده است.
86400 ثانیه در روز خورشیدی
به مدت 1000 سال، اولین واحد سنجش ما از زمان «روز خورشیدی» بود: یعنی مدت زمانی که خورشید به یک نقطه مورد نظر در آسمان برمیگردد. طول یک ثانیه صرفا به کمک روز خورشیدی و با معادلات ساده ریاضی حساب میشود: 24 ساعت در طول یک روز، 60 دقیقه برای هر ساعت و 60 ثانیه برای هر دقیقه که بدین صورت 86400 ثانیه در یک روز خورشیدی وجود دارد.
استاندارد اتمی در سال 1967 میلادی و بر اساس اتم های سزیم پیاده شد
دهه 50 میلادی
تعریف فوق به عنوان تعریف رسمی ثانیه تا دهه 50 میلادی مطرح میشد. در آن سالها، دانشمندان دست یافتند که چرخش زمین به اندازه کافی دقیق نیست که بتوان چنین حساب کرد. به همین دلیل آنها به این نتیجه رسیدند که ثانیه ها را به عنوان مخرجی از یک «سال کامل» محاسبه کنند؛ یعنی مدت زمانی که زمین یک دور کامل به دور خورشید میزند.
مشکل اینجا است که طول هر سال میتواند متغیر از سال دیگر باشد. در سال 1960 و بر اساس حکم یازدهمین کنفرانس عمومی واحدهای اندازه گیری و وزن، ثانیهها بر اساس یک سال مشخص محاسبه شوند: سال 1900. دلیلش نیز این بود که از آنجایی که طول سال 1900 دقیقا معادل 365.242198 روز بود، طول هر ثانیه برابر شد با 1/31,556,925.9747 .
کاملا مشخص بود که یک جای این راه حل آن هم با تمام ظرافت کاری هایش میلنگید. به همین دلیل مسئولان وقت تصمیم گرفتند تا روی واحد زمان ریزتر شوند.
استاندارد اتمی
استاندارد اتمی در سال 1967 میلادی و بر اساس اتم های سزیم پیاده شد. این اتم ها در هر ثانیه 9.192.631.770 مرتبه نوسان دارند که ممکن است به اندازه 20 نوسان بالا و پایین شود. بنابراین اگر بخواهیم دقیق تر ثانیه را تعریف کنیم، عبارت است از مدت زمانی که طول میکشد اتمهای سزیم 9.192.631.770 مرتبه نوسان کنند.
اما تکنیک ساعت اپتیکال جدید که در ژورنال اوپتیکا منتشر شد، میکوشد تا مسائل را کمی بیشتر بسط دهد. البته احتمال عملی شدن آن در 10 سال آینده پایین است که اگر بخواهیم این تفاوت را به ثانیه حساب کنیم، به عبارتی میکند به ... بهتر است بیخیالش شویم!
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۳]
حقایق جالب درباره سیاره سرخ
مریخ چهارمین سیاره در سامانه خورشیدی است که در مداری طولانی تر از زمین و با سرعتی کمتر از زمین حرکت میکند. این سیاره نصف زمین قطر دارد و مساحت سطح آن برابر با مساحت خشکی های روی زمین است. سیاره ی سرخ همانند زمین، یخهای قطبی، درههای عمیق، کوه، غبار، طوفان و فصل دارد. در زیر ۱۰ حقیقت شگفت انگیز در خصوص مریخ را با هم مرور می کنیم:
سیاره مریخ نصف زمین قطر دارد و مساحت سطح آن برابر با مساحت خشکی های روی زمین است
۱- شما روی مریخ احساس سبکی خواهید کرد!
اگر بشر روی مریخ پای بگذارد احساس سبکی زیادی خواهد کرد. سیاره سرخ از زمین کوچکتر است و جاذبه ی سطحی کمتری نسبت به زمین، جایی که آن را خانه می نامیم دارد. شما روی سطح مریخ به میزان ۶۲٫۵ درصد جاذبه کمتری را نسبت به مقداری که در زمین به آن عادت دارید، تجربه خواهید کرد. بنابراین اگر شما روی زمین ۵۰ کیلوگرم وزن داشته باشید، روی مریخ فقط ۱۹ کیلوگرم وزن خواهید داشت.
اگر بشر روی مریخ پای بگذارد احساس سبکی زیادی خواهد کرد
۲- مریخ بلندترین کوه ها را در بین سیارات منظومه ی شمسی داراست!
کوه المپوس واقع در سیاره همسایه ی ما (مریخ) که از آتشفشانهای سپری نیز تشکیل شده، تقریبا ارتفاعی به انداره ی سه برابر کوه اورست دارد. این کوه نزدیک به ۲۲ کیلومتر ارتفاع و قطری در حدود ۶۰۰ کیلومتر دارد. این مساحت تقریبا به اندازه ی مساحت مرکزی فرانسه است. البته دانشمندان بر این عقیده اند که ممکن است این آتشفشان هنوز هم فعال باشد.
کوه مرتفع ِ المپوس در مریخ
۳- چه کسی مریخ را کشف کرد؟
از آنجا که دیدن مریخ با چشم غیر مسلح برای هزاران سال امکانپذیر بوده، تقریبا ناممکن است که بگوییم چه کسی اولین کاشف مریخ بوده است. در سال ۱۶۰۹ گالیلئو گالیله اخترشناس ایتالیایی مریخ را با یک تلسکوپ اولیه روئیت کرد تا عنوان پدر مشاهدت نجومی را به خود اختصاص دهد. اخترشناس آلمانی کریستین هایگنز با استفاده از یک تلسکوپ پیشرفته در سال ۱۶۵۹ تصویری از مریخ را ترسیم کرد.
۴- سیاره قاهره
معادل واژه مریخ در زبان عربی قاهره است. چرا که ظاهرا بنیان گذاری ِ شهر قاهره در روزی بوده است که مریخ به وضوح در آسمان دیده می شده است.
در سال ۱۶۰۹ گالیلئو گالیله اخترشناس ایتالیایی مریخ را با یک تلسکوپ اولیه روئیت کرد
۵- یک سال مریخی
یک سال مریخی برابر ۶۸۷ روز زمینی است و هر روز آن ۴۰ دقیقه از روزهای زمینی بلندتر است.
۶- نزدیکی مریخ به زمین
در سال ۲۰۰۳ مریخ به نزدیکترین فاصله ی خود از زمین در ۶۰۰۰۰ سال اخیر رسید که این فاصله برابر ۵۵٫۷ میلیون کیلومتر بوده است. مطابق گزارش ناسا مریخ تا سال ۲۲۸۷ نیز به فاصله ای کمتر از این مقدار با زمین نخواهد رسید.
عکسی که تلسکوپ فضایی هابل از مریخ گرفته
۷- عصر یخبندان
عکسهای راداری به ما نشان می دهند که مریخ یک دوره یخبندان را پشت سر گذاشته، دوره ای که ۴۰۰ هزار سال پیش به پایان رسیده است.
مریخ نورد کنجکاوی در سیاره ی سرخ
۸- نشانه های حیات
در سال ۲۰۱۴ مریخ نورد کنجکاوی مقادیر اندکی از گاز متان در مریخ پیدا کرد. در همان روزها دانشمندان ناسا بیان کردند که: “این نمیتواند نشانی از حیات و یا حضور اتفاقی گاز متان در جو مریخ محسوب شود اما می تواند به عنوان نشانه هایی از حیات در گذشته های بسیار دور این سیاره قلمداد گردد.”
۹- آب در مریخ
در ماه سپتامبر دانشمندان نشانه هایی از جریان آب شور را روی سطح سیاره سرخ در اوقات تابستانی اش کشف کردند.
تصویری از رگه های بجای مانده از حرکت آب روان در سطح مریخ
۱۰- بشر در مریخ
ناسا برنامه دارد که تا سال ۲۰۳۰ یک ایستگاه “مستقل از زمین” در مریخ بنا کند. ناسا می گوید: “به مانند برنامه آپولو، در این سفر ما کلیه نیازمندی های نوع بشر را به همراه خواهیم داشت، اما این بار بر خلاف آپولو ما برای ماندن می رویم.” در دهه های پیش رو ناسا قدمهایی را در جهت تاسیس یک ایستگاه انسانی در جایی فراتر از زمین خواهد برداشت.
ما به دنبال ظرفیت های انسان در یادگیری و انجام زندگی پایدار در ورای زمین برای بازه های طولانی تری هستیم. هر سفری به مریخ در هر رفت یا برگشت، ماه های زیادی به طول خواهد انجامید و در این سفرها گزینه ای به عنوان بازگشت های زود هنگام در دسترس نخواهد بود.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۵]
قمرهای مشتری چه خصوصیاتی دارند؟
مشتری (Jupiter) توسط رومیان نامگذاری شد که نام خود را از پادشاه خدایان گرفته است. علاوه بر اینکه بزرگترین سیاره در منظومه شمسی ما می باشد - با داشتن جرمی حدود دو و نیم برابر جرم ترکیبی تمام سیارات دیگر - دارای بیشترین قمر در بین سیاره های خورشیدی است. تا کنون، ۶۷ قمرحول این غول گازی کشف شده و حتی ممکن است بیشتر از این هم باشد.
نمایشی از سیاره ی مشتری و قمرهای گالیله ای
قمرهای مشتری آنقدر متعدد و گوناگون هستند که آنها را به چندین گروه تقسیم می کنیم. اول، بزرگترین قمرها که با نام گالیله ای و یا گروه اصلی شناخته می شوند. همراه با گروه کوچکتر داخلی، آنها قمرهای منظم مشتری را تشکیل می دهند. فراتر از آنها، قمرهای نامنظم بسیاری وجود دارد که همراه با حلقه های آن دور این سیاره می چرخند. چیزهایی که ما در مورد آنها می دانیم در اینجا آمده است…
کشف و نامگذاری
با استفاده از یک تلسکوپ با طراحی خود که بزرگنمایی ۲۰ X را ایجاد می کرد، گالیلئو گالیله قادر به اولین مشاهدات از اجرام آسمانی بود که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نبودند. در سال ۱۶۱۰، او اولین کشف ثبت شده از قمرهای مدار مشتری را ایجاد کرد که بعدها به قمرهای گالیله ای شناخته شد. در آن زمان، او تنها سه جرم را مشاهده کرد که به اعتقادش می بایست ستارگان ثابت می بودند. با این حال، بین ماه های ژانویه و مارس ۱۶۱۰، او مشاهده آنها را ادامه داد و به جسم چهارمی نیز اشاره کرد.
در آن زمان، او متوجه شد که این چهار جسم مانند ستارگان ثابت رفتار نمی کنند و در واقع اجرامی هستند که به دور مشتری می چرخیدند. این کشفیات اهمیت استفاده از تلسکوپ برای مشاهده ی اجرام آسمانی که قبلا دیده نشده بودند را ثابت کرد. مهمتر از آن، با نشان دادن اینکه دیگر سیارات به غیر از زمین سیستم مداری و قمری خود را دارند، گالیله ضربه ی قابل توجهی به مدل بطلمیوسی جهان وارد کرد که به طور گسترده تا آن زمان پذیرفته شده بود.
تصویری از گالیلئو گالیله که توسط گوستو ساسترمانز در سال ۱۶۳۶ کشیده شد
به دنبال حمایت از دوک بزرگ توسکانی، کوزیمو د مدیچی، گالیله در ابتدا به دنبال مجوز برای نامگذاری قمرها به نام “CosmicaSidera” بود. به پیشنهاد کوزیمو، گالیله نام را برای احترام به خانواده مدیچی به MediceaSidera، تغییر داد. این کشف در SidereusNuncius ، اعلام شد که در ونیز و در ماه مارس سال ۱۶۱۰ منتشر شد. با این حال، ستاره شناس آلمانی سیمون ماریوس به طور مستقل این قمرها را همزمان با گالیله کشف کرده بود.
به دستور یوهانس کپلر، او آن قمرها را دوستداران زئوس(معادل یونانی ژوپیتر) نام نهاد. در رساله خود با عنوان Mundus Jovialis ( “جهان مشتری”، منتشر شده در سال ۱۶۱۴) او آنها را آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو نام نهاد. گالیله صبورانه حاضر به استفاده از نام ماریوس نشد و به جای آن طرح شماره گذاری را اختراع کرد که در کنار نام های قمرها هنوز هم استفاده می شود. بر اساس این طرح، قمرها بر اساس نزدیکی آنها به سیاره ی مادر خود اعدادی اختصاص می یافتند و با افزایش فاصله این عدد افزایش می یافت. از این رو، قمر آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو به ترتیب به مشتری I، II، III و IV نام گذاری شد.
نقاشی مشتری که گذر سایه های قمر و لکۀ سرخ رنگ قرمز بزرگ را نشان می دهد
نقاشی مشتری که در ۱ نوامبر سال ۱۸۸۰ توسط هنرمند و منجم فرانسوی اتین تروولو کشیده شده که گذر سایه های قمر و لکۀ سرخ رنگ قرمز بزرگ را نشان می دهد.
بعد از اینکه گالیله اولین کشف ثبت شده از گروه اصلی را ایجاد کرد، برای تقریبا سه قرن هیچ قمر اضافی کشف نشد – نه تا زمانی که ای ای بارنارد، قمر آمالتیا را در سال ۱۸۹۲ مشاهده کرد. در واقع، این کشف تا قرن ۲۰ ام نبود و با کمک عکاسی تلسکوپی و دیگر بهبودهای صورت گرفته، بسیاری از قمرهای مشتری کشف شدند. قمرهای هیمالیا در سال ۱۹۰۴، الارا در سال ۱۹۰۵ ، پاسیفائه در سال ۱۹۰۸، سینوپ در سال ۱۹۱۴، لیسیتئا و کارم در سال ۱۹۳۸، آنانکی در سال ۱۹۵۱ و لدا در سال ۱۹۷۴ کشف شدند. زمانی که کاوشگر فضایی ویجر در سال ۱۹۷۹ به نزدیکی مشتری رسید، ۱۳ قمر کشف شده بود، در حالی که ویجر خودش سه قمر دیگر با نام های متیس، آدرستیا و تبه را کشف کرد.
بین اکتبر ۱۹۹۹ و فوریه سال ۲۰۰۳، محققان با استفاده از آشکارسازهای زمینی حساس ۳۴ قمر دیگر را پیدا و نامگذاری کردند که اکثر آنها توسط تیم “اسکات اس شپرد و دیوید سی جویت” کشف شد. از سال ۲۰۰۳ تا کنون، ۱۶ قمر دیگر کشف شده، اما هموز نامگذاری نشدند که تعداد کل قمرهای شناخته شده مشتری را به تعداد ۶۷ می رسانند.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۵]
هر چند اقمار گالیله، مدت کوتاهی پس از کشف آنها در سال ۱۶۱۰ نامگذاری شدند؛ نام های آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو تا قرن ۲۰ استفاده نمی شدند. آمالتیا (با نام مستعار ژوپیتر V) نامگذاری نشد تا اینکه یک کنوانسیون غیر رسمی در سال ۱۸۹۲ صورت گرفت و نامی بود که برای اولین بار ستاره شناس فرانسوی، کامیل فلاماریون استفاده کرد.
مشتری و قمرهای بزرگش
قمرهای دیگر، در اکثر ادبیات نجومی، به سادگی با اعداد لاتین خود (به عنوان مثال مشتری IX) تا دهه ی ۱۹۷۰ نشاندار شدند. این طرح در سال ۱۹۷۵ آغاز شد زمانی که گروه ضربت اتحادیه بین المللی نجوم (IAU) برای نامگذاری منظومه شمسی بیرونی نام هایی را روی قمرهای V-XIII دادند، در نتیجه برای هر قمری که در آینده کشف شد، باعث ایجاد یک فرایند نامگذاری رسمی شدند. این عمل برای نام گذاری قمرهای تازه کشف شده دوستداران مشتری و علاقه مندان خدای ژوپیتر(زئوس) بود؛ و از سال ۲۰۰۴، همچنین از نام های فرزندان آنها نیز استفاده می شد.
قمرهای منظم
قمرهای منظم مشتری به این خاطر نامگذاری شدند که مدارهای سیاره ای دارند – یعنی آنها در همان جهت چرخش سیاره خود می چرخند. این مدارها تقریبا دایره ای هستند و کمی به پایین تمایل دارند، بدین معنی که نزدیک به خط استوای مشتری می چرخند. از این تعداد، قمرهای گالیله ای (با نام مستعار گروه اصلی) بزرگترین و شناخته شده ترین هستند.
اینها قمرهای بزرگ مشتری هستند، آنها تقریبا ۹۹٫۹۹۹٪ از جرم کل در مدار اطراف مشتری را در بر می گیرند و بین ۴۰۰۰۰۰۰ و ۲،۰۰۰،۰۰۰ کیلومتر از این سیاره را می چرخند. آنها همچنین با شعاعی بزرگتر از سیارات کوتوله در میان بزرگترین اجرام در منظومه شمسی به غیر از خورشید و هشت سیاره، هستند. آنها عبارتند از آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو و همه توسط گالیله کشف شدند و به افتخار او نامگذاری شدند. نام این قمرها که از دوستداران زئوس در اساطیر یونانی مشتق شده، به زودی پس از کشف گالیله توسط سیمون ماریوس ۱۶۱۰ نامگذاری شدند. از این رو، قمر درونی آیو از نام یک کشیش هرا گرفته شده که عاشق زئوس بود.
دید کلی از قمر مشتری “آیو” که فضاپیمای گالیله ناسا ثبت کرده است
آیو با قطر ۳۶۴۲ کیلومتر، چهارمین قمر بزرگ در منظومه شمسی است. با بیش از ۴۰۰ آتشفشان فعال، از نظر زمین شناسی بیشترین فعالیت را در منظومه شمسی دارد. سطح آن با بیش از ۱۰۰ ها کوه پر شده که برخی از آنها از قله اورست زمین بلندتر هستند. بر خلاف بسیاری از قمرها در قسمت بیرونی منظومه شمسی (که با یخ پوشیده شده) آیو عمدتا از سنگ سیلیکات تشکیل شده که حول یک هسته آهنی یا آهن سولفید مذاب کشیده شده است. آیو جو بسیار نازکی دارد که عمدتا از دی اکسید گوگرد(SO2) ایجاد شده است.
دومین قمر گالیله ای اروپاست که نام خود را از اشراف زاده فنیقی افسانه ای گرفته است که توسط زئوس استقبال شد و ملکه ی کرت شد. با ۳۱۲۱٫۶ کیلومتر قطر، کوچکترین قمر گالیله ای است و کمی کوچکتر از ماه ِ زمین است. سطح اروپا متشکل از یک لایه آب حول گوشته است که تصور می شود ۱۰۰ کیلومتر ضخامت داشته باشد. بخش بالایی یخ جامد است، در حالی که اعتقاد بر این است پایین آن آب مایع باشد که با توجه به انرژی گرمایی و فرایندهای جزر و مدی گرم شده می شود. اگر درست باشد، پس ممکن است که حیات فرازمینی بتواند در این اقیانوس زیرسطحی وجود داشته باشد، شاید نزدیک یک سری از منافذ هیدروترمال در اعماق اقیانوس.
تصویر ویرایش شده جدید از “اروپا” قمر یخ زده مشتری که از داده های فضاپیمای گالیله
تصویر بالا ویرایش شده جدید از “اروپا” قمر یخ زده مشتری که از داده های فضاپیمای گالیله در اواخر دهه ۹۰ بدست آمده است.
سطح اروپا نیز یکی از مسطح ترین سطوح در منظومه شمسی است، واقعیتی که از ایده آب مایع موجود در زیر سطح پشتیبانی می کند. اینکه این قمر در سطح خود بدون دهانه است به سطح جوان و فعال بودنش از نظر تکتونیکی آن نسبت داده می شود. اروپا در درجه اول از سنگ سیلیکات ساخته شده است و به احتمال زیاد یک هسته آهنی و یک فضای شکننده دارد که عمدتا از اکسیژن تشکیل شده است.
قمر بعدی گانیمد است. با ۵۲۶۲٫۴ کیلومتر قطر، گانیمد بزرگترین قمر در منظومه شمسی است. در حالی که بزرگتر از سیاره عطارد است، اما در حقیقت جهانی یخ زده است، بدین معنی که تنها نیمی از جرم عطارد را دارد. همچنین تنها قمر شناخته شده در منظومه شمسی است که میدان مغناطیسی دارد و به احتمال زیاد از طریق جریان همرفت در داخلش هسته ی آهن مذاب ایجاد شده است.
دید با رنگ طبیعی از قمر گانیمد که فضاپیمای گالیله ثبت کرده است
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۵]
گانیمد در درجه اول از سنگ سیلیکات و یخ آب تشکیل شده و به نظر می آید اقیانوسی از آب شور نزدیک به ۲۰۰ کیلومتر زیر سطح گانیمد وجود داشته باشد – هر چند اروپا محتمل ترین نامزد برای این موضوع باقی مانده است. گانیمد دارای تعداد زیادی دهانه است که بسیاری از آنها از یخ پوشیده شده و دارای اکسیژن نازک است که شامل O، O2، و احتمالا O3(ازن) و برخی از هیدروژن ِ اتمی میباشد.
کالیستو چهارمین و دورترین قمر گالیله ای است. با ۴۸۲۰٫۶ کیلومتر قطر، دومین قمر بزرگ گالیله ای و سومین قمر بزرگ در منظومه شمسی است. کالیستو نام خود را از دختر کینگ آرکادیان، لیکائون و همراه شکارچی الهه آرتمیس گرفته است. متشکل از مقدار تقریبا برابری سنگ و یخ است، کم چگال ترین قمرهای گالیله ای بوده و تحقیقات نشان می دهد که کالیستو نیز ممکن است اقیانوس داخلی با عمقی بیش از ۱۰۰ کیلومتر در زیر سطحش داشته باشد.
تصویری از قمر کالیستو
همچنین کالیستو یکی از قمرهایی در منظومه شمسی است که با دهانه های حجیمی پوشانده شده است- بزرگترین آن ۳۰۰۰ کیلومتر گستردگی دارد که توسط اتمسفر بسیار نازکی متشکل از دی اکسید کربن و احتمالا مولکول اکسیژن احاطه شده است. مدت طولانی است که کالیستو مناسب ترین مکان برای پایگاه انسانی در اکتشاف آینده سیستم مشتری در نظر گرفته شده، زیرا از تابش شدید مشتری دورتر است.
گروه داخلی (یا گروه آمالتیا) شامل چهار قمر کوچک هستند که قطری کمتر از ۲۰۰ کیلومتر دارند و در شعاعی کمتر از ۲۰۰،۰۰۰ کیلومتر می چرخند و انحراف مداری کمتر از نیم درجه دارند. این گروه شامل قمرهای متیس، آدرستیا، آمالتیا و تبه می باشد. همراه با تعدادی از قمرهای درونی که هنوز دیده نشده اند، این قمرها دوباره سیستم حلقه ای مات مشتری را تشکیل می دهند- متیس و آدرستیا به تشکیل حلقه اصلی مشتری کمک می کند، در حالی که آمالتیا و تبه حلقه بیرونی کم نور خود را حفظ می کنند.
متیس نزدیک ترین قمر به مشتری در فاصله ۱۲۸۰۰۰ کیلومتری آن قرار دارد. تقریبا ۴۰ کیلومتر قطر دارد، از نظر گرانشی-قفل شده است و شکل بسیار نامتقارنی دارد(یکی از قطرها تقریبا دو برابر قطر کوچکتر است). متیس زمان گذر کاوشگر فضایی ویجر ۱ در سال ۱۹۷۹ کشف شد و در سال ۱۹۸۳ به نام اولین همسر زئوس نامگذاری شد. دومین قمر نزدیک آدرستیا است که حدود ۱۲۹۰۰۰ کیلومتر از مشتری فاصله دارد و ۲۰ کیلومتر قطرش میباشد. همچنین با نام مشتری XV شناخته می شود، آمالتیا بر اساس فاصله دومین و کوچکترین قمر از چهار قمر داخلی مشتری است. فضاپیمای ویجر ۲ از این قمر در طول یک پرواز در سال ۱۹۷۹ عکس گرفت.
طرحی از سیستم حلقه ای مشتری که چهار جزء اصلی را نشان می دهد
تصویر بالا طرحی از سیستم حلقه ای مشتری که چهار جزء اصلی را نشان می دهد- برای سادگی کار، متیس و آدراستئا به صورت مدار اشتراکی تصویر شده اند.
آمالتیا، همچنین به مشتری V شناخته می شود، این قمر از نظر فاصله از تا مشتری سومین قمر است. در تاریخ ۹ سپتامبر ۱۸۹۲، توسط ادوارد امرسون بارنارد کشف شد و به نام حوری اساطیر یونانی نامیده شد. تصور می شود که از یخ آب متخلخل با مقادیر ناشناخته از مواد دیگر تشکیل شده است. ویژگی های سطح آن شامل دهانه بزرگ و پشته است.
تبه (با نام مستعار مشتری چهاردهم) چهارمین و آخرین قمر درونی مشتری است. شکل نامنظم و رنگ قرمز دارد و تصور می شود مانند آمالتیا از یخ آب متخلخل با مقادیر ناشناخته از مواد دیگر تشکیل شده است. ویژگی های سطح آن نیز شامل دهانه های بزرگ و کوههای بلند می باشد- که برخی از آنها قابل مقایسه با اندازه ماه است.
قمرهای نامنظم
قمرهای نامنظم آنهایی هستند که بطور قابل ملاحظه ای کوچکتر هستند و مدارهای دورتر و غیر عادی تری از قمرهای منظم دارند. این قمرها به خانواده هایی تقسیم بندی می شوند که دارای شباهت مداری و ترکیبی هستند. اعتقاد بر این است که حداقل تا حدی در نتیجه ی برخورد، توسط سیارک هایی تشکیل شده اند که توسط میدان گرانشی مشتری گیر افتادند.
عکس آمالتئا، توسط کاوشگر فضایی گالیله گرفته شد
آنها به خانواده هایی گروه بندی می شوند که نام بزرگترین عضو خود را می گیرند. به عنوان مثال، گروه هیمالیا از هیمالیا نامیده شده است – قمری با میانگین شعاع ۸۵ کیلومتر، و پنجمین قمر در مدار مشتری است. اعتقاد بر این است که هیمالیا زمانی سیارکی بوده که توسط گرانش مشتری گیر افتاده است که پس از آن قمرهای لدا، لیسیتئا و الارا ایجاد شدند. این قمرها همه چرخش های سیاره ای دارند، بدین معنی که در همان جهت چرخش مشتری می چرخند.
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۵]
گروه کارم، نام خود را از قمری به همین نام گرفته است. با شعاع متوسط ۲۳ کیلومتر، کارم بزرگترین عضو خانواده از قمرهای مشتری است که مدار و ظاهر (یکنواخت قرمز) مشابه دارد و بنابراین تصور می شود که منشاء مشترکی دارد. قمرهای این خانواده همه عقب گرد می چرخند، بدین معنی که مشتری در جهت مخالف چرخش آن می چرخد.
گروه آنانکی از بزرگترین قمر خود نام گرفته است که دارای شعاع متوسط ۱۴ کیلومتر است. اعتقاد بر این است که آنانکی یک سیارک بوده که توسط گرانش مشتری گیر افتاده و پس از آن در طی یک برخورد به قطعاتی تقسیم شد. آن قطعات ۱۵ قمر دیگر در گروه آنانکی را تشکیل دادند که تمامی آنها عقب گرد می چرخند و خاکستری رنگ هستند.
گروه پاسیفائه گروه بسیار متنوعی است که طیف رنگ آن از قرمز تا خاکستری رنگ است - و این امکان را که از برخوردهای متعددی ایجاد شده تقویت می کند. پیسافائه از روی همین نام گرفته شد که دارای شعاع متوسط ۳۰ کیلومتر است، این قمرها عقب گرد هستند و همچنین تصور می شود در نتیجه ی سیارکی باشد که توسط مشتری گیر افتاده و در اثر یک سری برخوردها تکه تکه شده است. همچنین چند قمر نامنظم که در خانواده خاصی قرار نمی گیرند نیز وجود دارد. این قمرها شامل تمیستو و کارپو هستند، درونی ترین و بیرونی ترین قمر نامنظم که هر دوی آنها جلوگرد می چرخند. S / 2003 J 12 و S / 2011 J 1 درونی ترین قمرهای عقب گرد هستند، در حالی که S / 2003 J 2 خارجی ترین قمری مشتری است.
ساختار و ترکیب
به عنوان یک قاعده، چگالی متوسط قمرهای مشتری با فاصله آنها از سیاره کاهش می یابد. کالیستو، کم چگالترین در بین چهار قمر است که دارای چگالی متوسطی بین یخ و سنگ بوده، در حالی که آیو دارای چگالی است که نشان می دهد از سنگ و آهن ساخته شده است. همچنین کالیستو دارای سطح یخی پر گودالی است، و طریقه چرخش آن نشان می دهد که چگالی آن یکسان توزیع شده است. این نشان می دهد که کالیستو هسته سنگی یا فلزی ندارد، اما متشکل از یک مخلوط همگن یخ و سنگ می باشد.
در مقابل چرخش سه قمر درونی، تمایزی بین هسته ماده چگال (مانند سیلیکات، سنگ و فلزات) و گوشته مواد سبک تر (آب یخ) را نشان می دهد. فاصله از مشتری نیز با تغییرات قابل توجهی در ساختار سطح قمرهای آن وفق دارد. گانیمد جنبش تکتونیکی گذشته از سطح یخ را نشان می دهد، که بدان معنی است لایه های زیر سطحی تحت ذوب جزئی در هر چند وقت هستند. اروپا جنبش دینامیک دارد و این طبیعت، پوستۀ یخی نازک تری را نشان می دهد. در نهایت، آیو، قمر درونی، دارای سطح گوگردی، آتشفشان فعال بوده و هیچ نشانه ای از یخ ندارد.
تمام این شواهد نشان می دهد که نزدیکترین قمر به مشتری، داخل آن داغتر است -با مدل هایی که سطح گرمایش جزر و مدی را در نسبت معکوس با مجذور فاصله آنها از این سیاره نشان می دهد. به گفته ی محققان همه اقمار مشتری ممکن است زمانی ترکیب داخلی ِ شبیه به ترکیب کنونی کالیستو را داشتند، در حالی که بقیه در طول زمان و در نتیجه گرمایش جزر و مدی ناشی از میدان گرانشی مشتری تغییر یافتند.
این بدان معنی است که برای همه اقمار مشتری، به جز کالیستو، یخ داخلی ذوب شده است و اجازه می دهد سنگ و آهن به داخل نفوذ کند و آب سطح را بپوشاند. در گانیمد، پوسته یخ ضخیم و جامد تشکیل می شود در حالی که در اروپا پوسته گرم تر و نازک تری که به راحتی شکسته می شود تشکیل می شود. در آیو، نزدیک ترین سیاره به مشتری، حرارت به قدری شدید است که تمام سنگ ها ذوب شده و آب به فضا می رود. مشتری، یک غول گازی با ابعاد بسیار بزرگ، نامش را از پادشاه پانتئون روم گرفته است. چه نیکوست که چنین سیاره ای قمرهای بسیاری دارد که دور آن می چرخد. با توجه به فرآیند کشف آن و مدت زمان توجه ما، تعجب آور نخواهد بود اگر قمرهای بیشتری در انتظار کشف شدن در اطراف مشتری وجود داشته باشند. ۶۷ قمر و شاید بیشتر…!
EHSAN, [۱۹.۱۲.۱۶ ۲۰:۲۶]
کانی چیست/ اطلاعاتی کوتاه و خواندنی درباره کانی ها
تعداد کانی های بسیار زیاد است در واقع بیش از 4000 نوع مختلف کانی وجود دارد
20 واقعیت درباره کانی ها
در این مطلب طیف وسیعی از واقعیت ها درباره کانی ها ارائه می شود. تعداد کانی ها، انواع کانی ها، ساختمانشان و نحوه تشخیص کانی ها از یکدیگر، تعریف مقیاس موهس و ... از جمله مطالبی هستند که در این مطلب به آنها پرداخته می شود.
کانی چیست؟
کانی، مادهای طبیعی، غیر آلی، متبلور و جامدی است که ترکیب شیمیایی نسبتاً ثابتی دارد و در ترکیب سنگهای پوسته زمین یافت میشود و دارای فرمول شیمیایی و ساختمان اتمی مشخص است.
√ بیش از 4000 نوع مختلف کانی وجود دارد.
√ سنگ ها از کانی ها تشکیل شده اند. کانی ها معمولاً جامدند، ساختارشان بلوری است و خواص فیزیکی و ترکیب شیمیایی خاص خود را دارند.
√ معمولاً تنها حدود 30 کانی در پوسته زمین یافت می شود.
√ کلسیت، گچ، فلدسپات، پیریت، طلا، کوارتز و الماس نمونه هایی از انواع کانی ها هستند.
√ بیشتر سنگ ها از دو یا چند کانی تشکیل شده اند و تعداد کمی از سنگ ها فقط از یک کانی درست شده اند.
√ به عنوان مثال سنگ گرانیت از سه کانی تشکیل شده که عبارتند از کوارتز، فلدسپات صورتی و میکای سیاه. سنگ نمک تک کانی است. کانی سنگ نمک، هالیت نام دارد.
کانی ها خودشان از عناصر شیمیایی ساخته شده اند
√ سنگ آهک و ماسه سنگ بیشتر سنگ های تک کانی هستند. کانی آهک، کلسیت و کانی ماسه سنگ، کوارتز است. البته ممکن است ماسه ها به وسیله کانی دیگری به یکدیگر متصل باشند. حتی ممکن است دانه های ماسه همگی از جنس کوارتز نباشند. در برخی از ماسه سنگ ها دست کم بخشی از دانه های ماسه از جنس فلدسپات است.
√ در بسیاری از مواقع تشخیص کانی های مختلف در یک سنگ آسان نیست. ذرات کانی های مختلف ممکن است آن قدر کوچک و به قدری خوب مخلوط شده باشند که به نظر برسد سنگ از یک کانی ساخته شده است. برای مثال سنگ اسلیت نشان نمی دهد که مخلوطی از کانی ها است.
√ کانی ها خودشان از عناصر شیمیایی ساخته شده اند. کانی ها تک عنصری یا ترکیبی هستند. (بیش از یک صد عنصر در طبیعت وجود دارد. بعضی از این عناصر فراوان و بعضی دیگر کمیابند.) به طورکلی هر کانی فرمول مخصوص خودش را دارد.
√ کانی هایی که ترکیبی هستند بیش از یک عنصر دارند. به عنوان مثال فلوریت از ترکیب کلسیم و فلوئور تشکیل شده است.
√ بیشتر کانی ها به شکل بلور یافت می شوند. البته بلورهای کانی ها هرگز به طور کامل مکعب شکل نیستند.
√ نمونه کانی تک عنصری، طلا است که فقط از یک نوع اتم تشکیل شده. الماس نیز تنها از کربن تشکیل شده است.
کانی طلا فقط از یک نوع اتم تشکیل شده است
√ درجه سختی کانی ها با مقیاس موهس (Mohs) سنجیده می شود. سختی، توانایی کانی ها در خراش دادن یکدیگر است.
√ کانی ها از نظر سختی بسیار متنوعند. سختی یک کانی به شناسایی آن کمک می کند.
√ ساختار بلوری کانی، سختی، درخشش (چگونه نور را منعکس می کند)، رنگ و همچنین خواص پیچیده تری مانند رگه، شکستگی، ورقه ورقه شدگی و تراکم جزو خواص فیزیکی کانی ها هستند.
√ در مقیاس موهس، کانی ها از نظر سختی به 10 درجه تقسیم بندی می شوند. به عنوان مثال کانی تالک که بسیار نرم است در این مقیاس شماره (درجه) یک است. ژیپس که از تالک سخت تر است درجه 2 دارد. کلسیت که سخت تر از ژیپس است با شماره 3 مشخص می شود و بعد فلوریت است و همین طور ادامه می یابد تا الماس که درجه 10 دارد و سخت ترین کانی است.
√ هر کانی، کانی نرم تر از خودش یا با سختی ای مانند خودش را خراش می دهد. برای این که سختی کانی ها را تصور کنید، ترسیم کنید که سختی ناخن انگشت 2.5 است. سکه، سختی 3 دارد و سختی تیغه چاقوی جیبی حدود 5.5 و سختی سوهان فولادی خوب 6.5 است که باز هم کمتر از سختی کوارتز است.
√ فرض کنید با یک سنگ آبی رنگ مواجه شده اید و احتمال می دهید فیروزه باشد. سختی کانی فیروزه 6 است. اگر نمونه ای که در اختیار دارید با سکه خراش برداشت متوجه می شوید تصورتان اشتباه است.
√ یک وسیله دیگر برای شناخت کانی ها، رنگ خاکه کانی است وقتی که روی چینی بدون لعاب مالیده می شود.
√ یاقوت و لعل سرخ انواع متفاوتی از کانی سنگ سنباده هستند.
